Эта история повторяется из раза в раз, от студии к студии, когда люди составляют её бюджет. Им кажется, что они учли всё. Особенно тщательно прорабатывается список оборудования. И практически всегда и везде на коммутацию не хватает денег. Люди часто даже не представляют, в какую сумму им выльется правильная коммутация оборудования. Вот и применяются бывшие в употреблении кабели и коннекторы, часто без должного учёта того множества возможных комбинаций, в которых они могут использоваться.
Например, простой кабель «RCA – стерео джек» может показаться подходящим для подключения двух приборов, хотя на самом деле даже такой простой кабель может иметь несколько вариантов распайки. И даже если в большинстве случаев при любой распайке сигнал по такому кабелю всё равно будет передаваться между приборами, многие только потом с удивлением узнают, в какой степени неподходящая распайка может ухудшить звук.

На рис. показано несколько возможных вариантов распайки двух вышеупомянутых коннекторов. В студиях, как правило, такие кабели делают для каких-то конкретных целей. Но потом их применяют и для других задач, для которых они кажутся «правильными», хотя они и распаяны не так, как нужно. В качестве примера можно взять кабель для подключения несимметричного выхода CD-плеера на симметричный вход tape return микшера (см. рис.1 (b)). Но если необходим кабель (с теми же коннекторами!) для подключения симметричного трансформаторного выхода с компрессора на несимметричный вход магнитофона, то в этом случае его нужно распаивать так, как показано на рис.1(a). Будет или не будет «работать» в первом случае второй кабель – целиком зависит от типа балансировки, использующейся во входной цепи tape return микшера. Результатом использования кабеля с произвольной распайкой могут быть помехи и слабый сигнал; звук при этом может быть превосходным, а может быть и неважным. Зачастую результат неправильной коммутации совершенно невозможно предсказать, не зная точно типа разводки электрической цепи, к которой подключается кабель, и которая не расписана в большинстве руководств по эксплуатации полупрофессионального оборудования.

Происхождение профессиональной коммутации

В настоящее время фирмы-производители недостаточно уделяют внимание тому, насколько их оборудование будет совместимым при коммутации с другим оборудованием. Это является неизбежным следствием эволюции, которую прошла большая часть полупрофессионального оборудования, пришедшего с рынка бытовой техники, где стандарты коммутации никогда не разрабатывались. Там, где применяется подлинно профессиональное оборудование, проблем намного меньше, поскольку развитие профессионального оборудования было более управляемым.
В самом начале эры звукозаписи ламповое оборудование требовало соблюдения чётких правил коммутации. Лампы не справлялись с передачей сигнала по длинным проводам, поэтому сигналы уравнивались с помощью трансформаторов. По проводам подавался сигнал на уровне +4 dBm (OVU), что составляло 1,223 вольта, который шёл на нагрузку 600 Ом – стандарт, принятый телефонными компаниями как наилучший компромисс между помехами и перекрёстными искажениями. Коммутационные панели также были позаимствованы из телефонной технологии, где они использовались как коммутаторы на телефонных станциях.
Чтобы не нарушить амплитудно-частотных характеристик на выходных трансформаторах, требовалась точная оконечная нагрузка, поэтому на входах обеспечивалось стандартное полное сопротивление 600 Ом. А поскольку при подключении выхода одного прибора на вход сразу нескольких приборов (что характерно для студийной практики) могла возникнуть несогласованность нагрузок, то в студийных аппаратах начали обеспечивать оконечную нагрузку непосредственно на выходах, не полагаясь на 600-омную нагрузку на входе следующего устройства. Это дало возможность использовать на входе (см.глоссарий) «согласующее» сопротивление в 10 кОм, и к середине 60-х годов почти всё профессиональное студийное оборудование имело номинальное сопротивление: на выходах – 600 Ом; по входу – 10 кОм. Естественно, они были симметричными.
Спустя тридцать лет в профессиональном оборудовании широкое распространение получила электронная балансировка входов. Из-за этого наметилась тенденция делать выходы несбалансированными (хотя почти повсеместно они имеют очень низкое полное сопротивление – менее 50 Ом).
Обычно при коммутации профессионального оборудования, выпущенного за последние 40 лет, не возникает никаких проблем. Выходы приборов старой конструкции подают сигнал на вход приборов как старой, так и новой конструкции; в худшем случае может понадобиться простой резистор. Входные каскады старых приборов принимают сигналы как с выходов новых, так и старых приборов. Единственная сложность – это нерешённость вопроса, какой контакт должен быть «плюсом» («горячим») на XLR-коннекторе.
Коннектор «Cannon XL» широко использовался в 50-х годах как профессиональный аудио разъём. Но спустя время оказалось, что после многократного использования он теряет надёжность. Проблема была в контактах, изготовленных из упругой резины с напылением. При каждом включении-выключении напыление постепенно вытиралось. Эту проблему потом решили. Коннектор из упругого материала «(R) XL» стали называть «XLR», и вскоре он был принят промышленностью, выпускающей профессиональное записывающее оборудование, в качестве стандарта коннектора.
В США в 50-60-х годах контакты распределялись так: 1 – «земля»; 2 – «холодный»; 3 – «горячий». А в Европе контакты 2 и 3 часто использовались наоборот. Коннектор male («папа»), как правило, устанавливали на выходах. Однако в конце 60-х годов появились некоторые магнитофоны фирмы Studer с коннекторами male на входе и female – на выходе. Возможно, так решили сделать из соображений безопасности (особенно при высоком напряжении), чтобы на выходных разъёмах не было выступающих контактов. По счастливой случайности от этого – уже третьего стандарта – вскоре отказались; очевидно, из-за низкого уровня сигналов. В микрофонах же выдержана одна стандартная конфигурация, в которой контакт 2 выдаёт положительное напряжение в ответ на положительное давление на диафрагму.
Рекомендуемый стандарт общества AES в настоящее время – это «плюс» на контакте 2 («горячий»  контакт). Но этот стандарт не является общепринятым. Для некоторых больших производителей с многолетним опытом производства и с большим количеством оборудования, выпущенного на рынок, такое переконфигурирование их внутреннего стандарта может привести к большой путанице в плане совместимости старого и нового оборудования. Например, схожая проблема касается фирмы JBL, диффузоры громкоговорителей которой при подаче на красную клемму положительного напряжения перемещаются не вперёд, а назад. Стандарт AES призывает, чтобы положительное напряжение на красной клемме передвигало диффузор вперёд. Всё время до этого фирма JBL придерживалась очень старого стандарта, который соблюдали лишь несколько других компаний, но они произвели уже такое большое количество изделий, что менять что-либо уже поздно. Если бы они вместо старых головок начали бы поставлять новые, несовместимые с ними, возник бы страшный хаос, в результате чего изделия JBL получили бы дурную славу. Достаточно было бы даже просто неинформированности людей, занимающихся их ремонтом.
Фирма JBL нашла компромисс, сделав так, что её новые корпуса акустических систем соответствовали стандарту, и положительное напряжение на красной клемме колонки создавало положительное давление перед громкоговорителями, хотя расположение контактов на самих громкоговорителях оставалась прежним.
Несколько смешно наблюдать, как молодые производители, воспринимающие JBL как богов в данной отрасли промышленности, начинали производство, слепо следуя стандартам JBL. Ход их мыслей был следующий: если так делает сама JBL, то это – правильно. Это лишний раз показывает силу лидеров рынка. Так было и в случае со старыми «джи-би-элевскими» «наклонными рупорами», которые фирма использовала для акустического обрамления некоторых своих твиттеров. Их применение теоретически было оправдано, однако они создавали неприятные побочные звуковые эффекты. Тем не менее, JBL продала так много таких изделий до того, как пятнадцать лет назад полностью сняла их с производства, что они стали восприниматься как своего рода «торговая марка» фирмы. И хотя JBL, поняв ошибку, отказалась уже от этих разработок, другие производители только начинают запускать их в производство. Они уверены в их «профессиональном» виде, поскольку так делала сама JBL.
Но вернёмся к проблеме профессиональной коммутации. На практике проблема с контактами 2 и 3 не такая уж большая. Поскольку у большинства микрофонов контакт 2 используется как «плюс» («горячий»), в этой области у нас проблем с полярностью нет. Даже если у нас есть какой-то прибор с симметричными входами и выходами, который может подключаться в то или иное время на разных участках цепи прохождения сигнала (например, магнитофон или эквалайзер), то нет совершенно никакой разницы, какой из контактов является «горячим». До тех пор, пока входы и выходы являются синфазными или, точнее выражаясь, имеют одинаковую полярность, поддерживается и относительная полярность сигнала. Проблема возникает тогда, когда прибор на входах и выходах кроме XLR-ов имеет гнёзда-джеки (например, insert points или «боковые цепи» компрессора). В таких случаях полярность входов или выходов на джеках будет зависеть от того, какой контакт – 2 или 3 – на ХLR-ах является «горячим». Звукоинженерам необходимо знать отношение по фазе между внешними входами и выходами, с одной стороны, и коммутационной панелью, с другой. А для этого требуется, чтобы кабельные соединения носили постоянный характер и имели правильную полярность, а не представляли собой просто пучок проводов, который вроде бы должен «работать».
Если высказываться более точно, то во время обсуждения всей этой темы мне следовало бы применять термин «полярность», а не «фаза», потому что смена полярности означает смещение по фазе на 180° по всем частотам. Однако переключатели полярности почти на всех микшерах именуются «фазой», и эта терминологическая подмена уже как-то успела прижиться, по крайней мере, среди производителей, занимающих среднюю нишу рынка. Тем не менее, два сигнала с относительным смещением фазы в пределах 15° могут в принципе считаться синфазными, но не со-полярными. Полярность относится к соотношению по фазе от 0° до 180° и может соответственно «совпадать» или «не совпадать».

Коммутационные поля (патч-беи)

Основополагающее требование любой коммерческой студии – коммутация всего оборудования на центральное коммутационное поле, которое должно состоять из трёхконтактных гнёзд с такими контактами: «наконечник» (tip), «кольцо» (ring) и «рубашка» (sleeve). В первоклассных студиях – это безусловная аксиома. Но домашние студии оказали негативное влияние на project-студии и на тех, кто не должен был поддаваться их влиянию. Домашние и многие project-студии пользуются оборудованием из различных источников, включая домашнее hi-fi записывающее оборудование, концертное оборудование и оборудование, использующееся в профессиональном мире. Это может привести к очень сильной мешанине симметричных и несимметричных входных и выходных сигналов с номинальным уровнем от -20 dB до +4 dBm, а также двух- и трёхконтактных соединений. В подобных студиях используется много приборов как имеющих двойную изоляцию (и поэтому не имеющих контакта «земля»), так и приборов со стандартными трёхжильными сетевыми кабелями.
Единственный эффективный способ надёжной и гибкой коммутации такого разношёрстного набора аппаратуры возможен только с помощью высококачественной коммутационной панели, имеющей трёхконтактные гнёзда типа «джек».
Существуют три основных типа трёхконтактных джеков:

Во-первых, стерео джек, который по виду очень похож на обычный монофонический четвертьдюймовый джек, но который имеет ещё дополнительный кольцевой контакт. Этот тип коннектора используется в большинстве стереотелефонов. До тех пор, пока контакты коннекторов (гнёзд и штекеров) чистые, они работают хорошо, а стоимость их значительно ниже, чем у джеков более профессиональных типов (между прочим, во всех случаях слово «джек» означает соединитель типа «мама», а «джек-штекер» (jack plug) – типа «папа».)
Предпочтительнее пользоваться четвертьдюймовыми джеками типа «BPO», диаметр которых тоже составляет 1/4 дюйма, но кольцевой контакт («ring») и контакт наконечника («tip») у них уже. Раньше их часто называли джеками «GPO» (от названия Главной Почтовой Службы Великобритании – General Post Office), а затем «BPO» (Британская Почтовая Служба – British Post Office). Они дороже стерео джеков, но имеют очень твёрдые самоочищающиеся контакты с низким сопротивлением. Причём замыкающие контакты обычно сделаны из твёрдых неокисляющихся металлов: золото, платина, палладий, родий, иридий, осмий или рутений. Такие джеки устанавливаются на профессиональных коммутационных панелях, которые служат 20 лет при ежедневной эксплуатации. И в project-студиях их использование принесёт огромную пользу, поскольку их надёжность и отсутствие ухудшения сигнала могут сэкономить массу времени и нервов.
Американская фирма Switchcraft разработала миниатюрный вариант таких джеков, которые называют «бантам-» или «ТТ-джеки». Название «TT» – сокращение от «tiny telephone» («крошечный телефонный»), а слово «бантам» (bantam), согласно «Краткому оксфордскому словарю», означает «маленький да удаленький»; например, боксёры веса «бантам». Благодаря своей компактности и хорошим характеристикам «бантам» джеки постепенно вытесняют джеки типов «GPO/BPO», хотя они требуют специальных кабелей и инструмента для монтажа. Разобрать или использовать их повторно практически невозможно. «Бантам» джеки, конечно, уступают в прочности четвертьдюймовым аналогам. Наверное, всё-таки джеки GPO/BPO в итоге являются наилучшим вариантом для использования в project-студиях, поскольку распайка их проще, их можно повторно использовать, и в большинстве случаев они стоят дешевле.
Хотя это и звучит неожиданно, но при коммутации бытового и полупрофессионального оборудования гораздо больше проблем, чем при коммутации профессионального оборудования. В большинстве случаев даже инженер-новичок может успешно скоммутировать оборудование профессиональной студии. Но чтобы скоммутировать project-студию, потребуется настоящий профессионал. Здесь нет единых стандартов, поэтому правильно распаянная коммутационная панель становится поистине бесценной. Однако будьте осторожны! Остерегайтесь несимметричных патч-беев с двухконтактными джеками! За исключением наиболее простых случаев коммутации использование таких патч-беев является табу. Они создают кошмарные проблемы с заземлением, которые при всех комбинациях кроссировки решить обычно невозможно. Кстати, термины «заземление» (earthing) и «зануление» (grounding) в основном взаимозаменяемы. Причём первый из них является более употребительным в Великобритании, а второй – в США. Но в наши дни, когда космические вояжи становятся реальностью, можно взять с собой на Марс какой-нибудь прибор и там его занулить; но чтобы его надлежащим образом заземлить, потребовался бы чертовски длинный кабель. Можно занулить системы на самолёте, но опять-таки, едва ли их в полёте можно заземлить. Термин «зануление» относится скорее к общей пластине заземления, по отношению к которой рассматриваются все напряжения в системе. Но обычно такая пластина замыкается на «землю». Отсюда и возникает некоторая терминологическая путаница.

Проблемы симметричных и несимметричных сигналов

Трёхконтактные коммутационные поля должны распаиваться так, чтобы «горячий» провод (+, фаза) симметричной пары или сигнальный провод несимметричного входа или выхода подключались к наконечнику джека (tip). «Холодный» провод (-, ноль) «витой пары» или экран несимметричного кабеля подключается к кольцевому контакту (ring). Оплётка (земля) симметричного кабеля, в отличие от несимметричного, используется только как экран и никогда не подключается ни к какой части аудио цепи. Ошибочно считается, что различие между симметричной и несимметричной системами состоит лишь в отсутствии в несимметричной системе «нейтрального» («холодного») контакта. На самом же деле у них обеих есть «горячий» контакт, обе они имеют экраны. Но в несимметричной системе экран работает как «холодный» провод и как «экран» одновременно. Один из основных недостатков несимметричной системы в том, что любая помеха, от которой «горячий» провод защищается экраном, вызывает протекание тока в экране, являющемся одновременно и «холодным» проводником. А это влияет в определённой степени на аудио сигнал. Это показано на рис.3.
В трёхконтактной системе связь через патч-бей между симметричными линиями осуществляется так, будто она протекает по одному непрерывному кабелю. Связь между несимметричными контактами осуществляется так же, но при этом к экранирующему контакту джека (sleeve) ничего не припаивается.
Таким образом, симметричный выходной сигнал с трансформатора, передающийся через наконечники и кольцевые контакты обоих джеков, автоматически правильно приходит на «горячий» и «холодный» контакты несимметричного входа без каких-либо изменений в конфигурации «земли». А вот когда сигнал подаётся с несимметричного выхода на симметричный вход, ситуация целиком зависит от типа балансировки этого входа. Здесь есть три варианта, которые показаны на рис.4.
Первый – это старый надёжный сбалансированный вход трансформатора. Это настоящая балансировка с закорачиванием многих мегаОм сопротивления на землю. Недостаток трансформаторов лишь в том, что они очень дороги (если даже и должны служить оправданием высококачественного звукового оборудования), и они обычно не могут передавать очень низкие частоты (хотя самые высококачественные в состоянии передавать 5 Гц и ниже). Однако в project-студиях ограничения по низким частотам более дешёвых трансформаторов не имеют такого значения, поскольку тип оборудования и систем таких студий, как правило, и так имеет ограничения по нижним частотам.

Во-вторых и в-третьих, существует два типа электронно-сбалансированных входов, один из которых может принимать «холодный» контакт, закороченный на «землю», а другой – не может. Во втором случае нужно быть очень осторожным, а при подключении такого входа к коммутационной панели следовать рекомендациям производителя.
Это наглядно демонстрирует полезность коммутационной панели для стандартизации всех входов и выходов, когда, за небольшим исключением, любые входы можно подключить к любым выходам
и наоборот в любом порядке. Конфигурация заземления тоже может быть оптимизирована, что снизит гул и другие помехи.
Давайте рассмотрим подключения с помощью отдельных кабелей, без коммутационной панели, в системе, состоящей из микшерного пульта Soundtracs Topaz, вспомогательного микшера Mackie 1604, эквалайзера UREI и процессора эффектов с симметричным входом типа «джек» и несимметричным выходом типа «джек». Инсертные гнезда в обоих пультах – и Soundtracs, и Mackie – типа «стерео джек». В микшере Mackie кольцевой контакт (ring) джека используется для посыла прямого сигнала (send), а контакт наконечника (tip) используется для получения возвращаемого сигнала (return). А вот в пульте Soundtracs – наоборот. Эквалайзер UREI имеет входы и выходы на XLR-ах. Вот и получается, что кабель для подключения эквалайзера к инсертным гнёздам микшера Soundtracs нельзя будет использовать для подключения к инсертным гнёздам пульта Mackie. Эквалайзер UREI не позволит сделать простой переброс XLR-ов. А вот при подключении процессора эффектов с стерео джеками на входе и на выходе ситуация другая. Джеки, в отличие от XLR-ов, можно менять местами, а один и тот же кабель можно применить для подключения обеих микшеров. Но – не всегда!
Здесь есть множество ловушек, в которые можно угодить. Для некоторых приборов, особенно если они заземлены (как и должно быть) через сетевой шнур, существует дополнительное требование усиления экранирования путём припаивания экрана кабеля либо на входе, либо на выходе с тем, чтобы достичь наилучшего шумоподавления. Ясно, что в таком случае о взаимозаменяемости коннекторов на концах кабеля не может быть и речи. Однако, ещё большую проблему представляют собой подключаемые в разрыв цепи (к инсертным разъёмам микшера) приборы, имеющие электронно-сбалансированные входы и несимметричные выходы. Неопытным инженерам не понятно, почему эти кабеля не всегда могут быть взаимозаменяемыми. Мало того, во многих случаях при такой взаимозаменяемости всё работает довольно-таки сносно. Однако это ложное чувство безопасности может привести к большой потере времени, когда такие «проверенные» кабели, применяясь в других целях, где их конфигурация заземления «не проходит», становятся источником проблем. К сожалению, подозрение на кабели падает в последнюю очередь, а отсюда и потери времени.

Скрытые проблемы

Если бы нам потребовалось сделать кабель (использовать нужно микрофонный кабель – «витая пара») для подключения процессора к микшеру Mackie (у нас в обиходе такой кабель называют «штаны» – А.К.), то:
- наконечник стерео джека на входе процессора соединяется с кольцевым контактом (в данном
случае – выходом) инсертного стерео джека на микшере;
- «холодный» контакт (ring) стерео джека на входе процессора соединяется с «рубашкой» инсертного джека микшера;
- экранирующая оплётка кабеля подпаивается только к «рубашке» стерео джека на входе процессора, а на другом конце не соединяется ни с чем.
Так как обычно на выходе процессора используется моно джек, то его наконечник соединяется с наконечником инсертного джека микшера (в данном случае – входом). Если принять за правило, что экранирующая оплётка подпаивается к «рубашке» джека (заземляется) только по входу в прибор, то «холодный» провод подпаивается к «рубашке» моно джека процессора, а на входе в пульт «холодный» провод и экранирующая оплётка скручиваются вместе и подпаиваются к «рубашке» инсертного джека микшера. Это показано на рис.5.
Если же в дальнейшем нужно будет использовать этот кабель для подключения к пульту Soundtracs, то на процессоре придётся перекидывать джеки между выходом и входом. Но тогда заземление «по входу в прибор» превратится в заземление «по выходу с прибора», что может быть приемлемым или нет в зависимости от характеристик используемого оборудования. В этом случае получается, что на входе в процессор моно джек замыкает кольцевой контакт с «рубашкой», что приводит к разбалансировке входа. Поэтому работоспособность системы в данном случае будет зависеть только от типа электронной балансировки входа процессора, и в зависимости от этого такая система либо будет работать нормально, либо приведёт к ухудшению сигнала. На выходе из процессора наконечник джека подключается к микшеру правильно. А вот «холодный» провод остаётся незадействованным, поскольку на выходе двухконтактное гнездо не имеет кольцевого контакта. Заземляющий контакт гнезда на выходе процессора контачит с «рубашкой» включаемого в него стерео джека и передаёт сигнал по экранирующей оплётке дальше, но на другом конце кабеля экранирующая оплётка остаётся оторванной от инсертного джека микшера во избежание образования «земляных петель». Поэтому единственный способ добиться того, чтобы заземление с выхода процессора могло достичь разъёма «insert» пульта, это его связь через корпус с заземляющим контактом гнезда на входе процессора; а далее, при включении во входное гнездо процессора моно джека, тот замыкает своей «рубашкой» заземляющий контакт с «холодным», и уже далее по «холодному» проводу кабеля, подключаемого к входу процессора, идёт соединение с «землёй» инсертного гнезда микшера. В этом случае «холодный» провод кабеля, подключаемого к входу процессора, будет передавать и сигнал «send», и сигнал «return», оба из которых будут несимметричными. Это может привести к неустойчивости сигналов, помехам на радиочастотах и к жёсткости звучания, не говоря уже об ухудшении сигнала, которое может возникнуть от замыкания «холодного» провода на входе в процессор на «землю». Однако, хотя это и выглядит совершенно неразумно, такая несуразица повторяется ежедневно по всему миру.
Даже если вышеизложенные вопросы не уложились в головах некоторых (многих?) читателей, они всё равно сослужили определённую службу. Они дали кристально чёткое представление о том, что даже, казалось бы, самые простые операции по коммутации аппаратуры могут быть «головной болью» даже для специалистов. Сверхирония же заключается в том, что все эти коммутационные проблемы есть только с оборудованием, которое специально предназначено для использования непрофессионалами. В то же время приборы для профессионалов практически свободны от таких головоломок.

Несоблюдение стандартов коммутации часто создаёт неприятные ситуации, когда в пылу работы перекоммутация делается первым же попавшимся под руку кабелем, который покажется подходящим. Коварство этой проблемы в том, что ошибки коммутации, опускающие высококлассное оборудование hi-fi до уровня низкокачественного оборудования low-fi, малозаметны и не так очевидны, как при работе с профессиональным оборудованием, неправильное подключение которого приводит к явно «хромому» звучанию со значительной потерей уровня и к явно слышимым искажениям. При ошибках коммутации полупрофессионального оборудования не слышно явных частотных завалов, очевидных искажений, избыточного шума. Звук может просто незаметно потерять «блеск», «прозрачность», естественность, стереообразность. И когда такая аппаратура используется в сочетании с другими незнакомыми приборами или в необычной комбинации, вряд ли можно знать, насколько хорошим могло бы быть звучание. Поэтому обычно ухудшенное неправильной коммутацией звучание или принимается таким как есть, или забраковывается аппаратура.
Если бы нам потребовалось использовать микшеры Soundtracs и Mackie совместно с дорогим профессиональным ревербератором Lexicon, могли бы возникнуть другие проблемы. Некоторые из более дорогих моделей Lexicon обладают прекрасными входными и выходными контурами, допускающими практически любые схемы соединений, кроме замыкания контактов 2 и 3. Поэтому фирма Lexicon не декларирует предпочтений по отношению к контактам 2 или 3 в качестве «горячего» или «холодного» контакта. Во многих случаях микшерные пульты в нижнем и среднем ценовом диапазоне могут вполне использовать различные типы коннекторов на гнёздах «send» (посыл) и «return» (возврат). Сигнал с микшера на процессор может быть послан и со вспомогательных выходов (auxiliary outputs) с гнёздами «джек», а возвращаться после обработки может на симметричный вход с гнездом «XLR». Если для подключения такой аппаратуры использовать любые незадействованные кабели, то практически любая распайка моно или стерео джеков, соединённых на другом конце кабеля с XLR-ами (у которых «горячим» контактом может выступать как контакт 2, так и контакт 3, и даже контакт 2 или 3 может оставаться незадействованным), позволит системе работать. Если очень тщательно не проверить распайку каждого кабеля, возникает большая вероятность, что Lexicon будет использоваться «вслепую», и Вы сразу даже не услышите, что что-то «не так». Вполне возможно, что несоответствие полярности между входом и выходом или между левым и правым каналами не позволит услышать оптимальное звучание композиций или их предполагавшееся звучание. На самом деле в самом звучании может и не быть ничего «плохого», но оно будет не таким, как предполагалось производителем оборудования.

Хаос дискретных проводников

Для оперативности и надёжности в работе нет никакой альтернативы использованию патч-беев с трёхконтактными разъёмами, к которым подсоединяется каждый прибор после того, как Вы тщательно проверили распайку каждого коннектора, будь то физическим путём, электрическим или вручную. Это поможет также добиться согласованности в заземлении, поскольку варианты заземления могут сильно отличаться в зависимости от того, имеет ли конкретный прибор 2-жильный или 3-жильный сетевой кабель. Всё это нужно учитывать при стационарном монтаже оборудования. А возможности для подключения дополнительного оборудования можно достаточно легко отыскать. Это можно сделать с помощью кабелей с разными соединителями и распайкой на одном конце, но имеющими соответствующие стандартные коннекторы того типа, который используется патч-бее, – на другом. Естественно, необходимо, чтобы кабели имели чёткую маркировку с указанием их конфигурации.
Да, патч-беи плюс 40-50 патч-перемычек стоят недёшево. Но покупка всех необходимых переходников, коннекторов и кабелей для обеспечения оптимальной коммутации во всех возможных комбинациях несимметричного оборудования тоже будет стоить недёшево. В этом случае во избежание ошибок, особенно при высокой концентрации оборудования, каждый прибор должен быть чётко промаркирован в отношении того, какие кабели ему подходят. Более того, на конце каждого кабеля должна быть маркировка, объясняющая его распайку. А чтобы предусмотреть все возможные варианты подключений, потребуется большой запас кабелей. Но и в этом случае Вам нужно будет помнить, какую систему заземления использовать для получения оптимального результата по каждому варианту компоновки приборов и, соответственно, должны ли кабели иметь экранирующую оплётку, подпаянную к обоим концам, только на входе или на выходе. Во всех случаях использовать следует только кабели «витая пара», и никогда – гитарный кабель, имеющий только одну жилу и экран, ибо тогда не будет никакой возможности отделить канал прохождения «холодного» сигнала от экранирующей оплётки.
Даже опытный специалист не запомнит всё необходимое, особенно если работа срочная и насыщенная. Поэтому, если речь идет об обслуживании на профессиональном уровне и если хорошее качество звука считается нормой, нет никакой реальной альтернативы использованию хорошей симметричной коммутационной панели.
Продуктивно и хорошо работать с приборами, скоммутированными отдельными кабелями – дело неблагодарное. Но многие неопытные инженеры именно так и работают. Возмущает то, что большинство производителей микшерных пультов выпускают 30- или 40-канальные пульты, имеющие только индивидуальные разъёмы на задней панели и не имеющие встроенного коммутационного поля. Это – бесстыдная рыночная уловка, т.к. они производят пульты, которые практически всегда требуют приобретения и подключения соответствующей коммутационной панели. Аргумент производителей часто сводится к тому, что, мол, большинство покупателей микшеров настолько невежественны, что не понимают предназначения встроенной коммутационной панели; а в то же время другие производители продают «облегчённые» версии микшеров, поэтому производство более дорогих пультов может не выдержать конкуренции. Их точка зрения не лишена основания. Но весь фарс в том, что потребителям придётся потом платить за внешнюю коммутационную панель минимум вдвое больше, чем если бы она была изначально встроенной.
Читая недавно книгу Бена Дункана (Ben Duncan) «Усилители мощности с высокими характеристиками», я встретил фразу, которая очень подходит к данной ситуации. Это цитата из Джона

Соображения по поводу многоканальной передачи сигналов

Следует всегда помнить, что студийная система – это не просто большая hi-fi система. Система hi-fi обычно состоит из двух каналов передачи сигналов с последовательным подключением не более трёх активных устройств. Как правило, это источник (CD-плеер, магнитофон, радиоприёмник и т.п.), предварительный усилитель и усилитель мощности. Обычно нет никаких дополнительных каналов «send» и «return», которые используются одновременно с основными каналами передачи сигналов. Поэтому нет никаких параллельных каналов передачи сигналов. Только два канала – левый и правый.
Несмотря на такую очевидную простоту, многие энтузиасты техники hi-fi тратят большие деньги на высококачественные соединительные кабели и коннекторы. Их внимание к этому аспекту проблемы часто намного больше того внимания, которое ей уделяется в большинстве студий. Я понимаю, что есть немало чудаков от hi-fi, которые лезут из кожи вон, чтобы «переплюнуть» других. Я не сторонник того, чтобы платить 2000 долларов за метр кабеля к наушникам, однако применение заведомого барахла в профессиональных студиях не имеет оправдания.
Энтузиасты hi-fi вынуждены платить огромные деньги за кабеля потому, что большая часть оборудования hi-fi не имеет выходных каскадов, которые могут адекватно работать с соединительными кабелями низкого качества. Студийное оборудование высшего качества имеет выходные каскады с намного меньшим импедансом и намного большей выходной мощностью, которое намного меньше подвержено ограничениям по скорости нарастания выходного напряжения. Оно рассчитано на то, чтобы работать с длинными соединительными кабелями стандартного качества. Поэтому выгода от использования соединителей «экстра класса» может быть не соответствующей цене. Обычно вполне достаточно стандартных соединительных кабелей высокого качества.
Как только мы покидаем мир «простых» каналов последовательной передачи сигналов и входим в мир многоканальности и параллельной передачи сигналов, необходим совершенно другой подход к согласованию системы. Студийный набор аппаратуры намного сложнее бытовой системы hi-fi, и возможность возникновения помех по сети, частотных радиопомех и помех от цифрового оборудования возрастает неимоверно. Если Вы хотите оградить свою систему от шумов и помех, используйте кабели «витая пара». Помните, что в любом студийном кабеле прохождение сигнала по экрану не допускается. Экранирующая оплётка в идеале подключается к «земле» только на одном конце. Единственным исключением являются микрофонные кабеля, ибо микрофон сам, как правило, не подключается к заземлению. Таким образом, способы подключения систем hi-fi и студийных систем совсем не являются взаимозаменяемыми.

Заземление сигнальных экранов

Как это ни стыдно, но производители оборудования сами допускают уйму глупостей, большинство которых возникает от невежества самих разработчиков аппаратуры. Мы уже знаем, для хорошего согласования на всём оборудовании должны применяться трёхконтактные коннекторы, причем экран должен «заводиться» не куда-нибудь, а на шасси. Фирма Neve делала это на своих пультах в 60-х годах, и уже тогда этот вариант технического решения основывался на литературе 20-летней давности. Поэтому складывается впечатление, что вокруг нас – сплошные неучи. Нил Манси (Neil Muncy) очертил то, что он называл «проблемой контакта номер 1″ в классической работе в «Journal of the Audio Engineering Society», в которой он недвусмысленно бросил перчатку фирмам-производителям. В другой работе в том же журнале Стивен Макати (Stephen Macatee) очень кратко заострил внимание на этом же вопросе, а в рассмотрении аспектов плохого согласования пошёл даже дальше. Приведу из этой работы следующую цитату:
«Проблема контакта №1″
Многие производители аудиоаппаратуры осознанно или нет «заводят» экранирующую оплётку симметричных кабелей на контакт заземления аудио сигнала – на контакт №1 трёхконтактных XLR-ов или на «рубашку» четвертьдюймовых джеков. Любые токи, индуцируемые на экране, изменяют величину сигнала по отношению к земле. Обычно схемотехники делают всё для того, чтобы обеспечить «чистое и тихое» заземление сигналов. Поэтому удивительно, что практика отвода «шумящих» токов с экрана на «землю» аудио сигналов получила такое широкое распространение. Удивительно и то, что в некоторых системах достигаются вполне приемлемые рабочие характеристики, что ещё больше придаёт производителям уверенности и впредь практиковать такие несуразные вещи, которые, к сожалению, неведомы неискушённому пользователю. Проблемы фоновых помех и гудения, присущие симметричной системе, у которой экран заземлен на сигнальный провод, создают симметричному оборудованию дурную репутацию. А это породило замешательство и предубеждения у пользователей, проектировщиков систем, а также у конструкторов оборудования.
Подобно тому, как была создана проблема с контактом №2 в качестве «горячего» контакта, производители сделали всё, чтобы у пользователей появилась нужда самим исправлять эти конструкторские недоработки. До тех пор, пока производители не обеспечат единообразия подключений в надлежащей форме, пользователи будут продолжать борьбу за создание нешумящих систем, прибегая к ранее «немыслимым» вариантам.
«Немыслимые» варианты, на которые указывает Стивен Макати, включают в себя «отключение» или отказ от защитного заземления на оборудовании, в котором оно является существенной частью конструкции. Опыт показывает, что количество студий, нарушающих это законное и разумное требование, несравнимо больше тех, которые полностью его соблюдают. Проблема в том, что во многих случаях при подключении даже хорошо известных приборов просто может не быть другого способа добиться создания нещумящей системы. Конечно, это можно сделать, приспособив правильно сконфигурированные входные и выходные каскады или добавив оконечные усилители по отдельной линии, но это бы удвоило стоимость всего комплекса. А опыт показывает, что угроза возрастания стоимости скорее заставит человека отключить заземление, как бы опасно или противозаконно это не было. Нет никакого сомнения в том, что вина за создание такой ситуации коренится в невежестве и жадности производителей оборудования и в извечном желании пользователей купить оборудование подешевле.

Симметричность против несимметричности – очевидного выбора нет

Симметричные системы имеют два присущих им преимущества над несимметричными системами: способность в большей степени подавлять шумы и помехи, а также способность совершенно очистить сигнал от «шумящей земли». К сожалению, хорошие симметричные приборы зачастую весьма дороги и не укладываются в «бюджет» большинства студий звукозаписи, желающих поддерживать наиболее конкурентные цены. Бывают и случаи, когда номинально симметричные входы оказываются вовсе не так уж хорошо сбалансированными, а их функциональные возможности находятся под вопросом. Есть и другие случаи, когда несимметричные входы оказываются предпочтительнее на приборе, у которого всего-то два входа, только потому, что легче сделать хороший несимметричный вход, чем хороший симметричный. Часто возникает впечатление, что симметричные входы сомнительного качества устанавливаются только для того, чтобы придать оборудованию профессиональный вид, и поэтому они – не более чем уловка для реализации на рынке. В очень многих случаях, если нет больших проблем с индуцированными помехами, использование хорошего несимметричного входа предпочтительнее использования плохого, но симметричного.
Правильная симметрия требует использования множества микросхем, дискретных компонентов или высококачественных трансформаторов. Если недорогое устройство имеет симметричный вход, использующий одну микросхему, то его функциональные качества можно ставить под вопрос, и не следует автоматически отдавать ему предпочтение. Бен Данкен (Ben Duncan) много написал по этому вопросу, и многому из этой работы следует уделить внимание. Более того, сочетание симметричных и несимметричных переходов почти во всех случаях, за исключением высококачественных, дорогостоящих, сбалансированных с помощью трансформатора входов или выходов, не даёт хорошего результата. Учитывая всё это, действительно трудно выработать обобщённый подход в отношении того, какой тип входов для прибора с двумя входами будет наилучшим. Может случиться, что симметричный вход в плане звучания будет лучше всего работать с симметричными выходами, а несимметричный вход – с несимметричными выходами. Трудно здесь дать какой-либо категоричный совет, тем более что он может зависеть от длины кабеля и от других факторов.
Самая сложная проблема здесь – это увязка определённых типов электронно-сбалансированных выходов с несимметричными входами. Для того, чтобы избежать ошибок коммутации некоторых выходов с различными по типу входами, наиболее разумное решение может заключаться в разбалансировке выходов. Чтобы это сделать, у выходов, электронным образом связанных с «землёй», должен оставаться незадействованным «холодный» контакт. У электронным образом псевдо-заземлённых выходов «холодный» контакт должен быть закорочен на «землю». Важно, чтобы он был заземлён именно на выходе, потому что если он заземляется на расстоянии от прибора, низкий уровень импеданса на его выходе может иногда возбуждать блуждающие токи по любым контурам проводки и может вызывать искажения на противоположной стороне системы.
Таким образом, как уже упоминалось в разделе 3.4, неправильно скоммутированное оборудование да ещё и с использованием нестандартных проводников часто работает в неправильном режиме. Но проблема обычно остаётся незамеченной, поскольку из-за невозможности сравнения с настоящим чистым звучанием получаемое ухудшенное звучание может вполне восприниматься как «чистое звучание», а оборудование может заработать плохую репутацию только из-за неправильной коммутации. С другой стороны, именно такая репутация вполне оправдывается тем, что производители избрали такую выходную топологию, которая даёт почву для возникновения таких проблем в наиболее вероятных местах применения их приборов. Наличие согласующих трансформаторов на коммутационных панелях, использующихся для согласования несовместимых входов и выходов при наложении эффектов – очень полезное подспорье. Но здесь важно, чтобы трансформаторы были хорошими. Подчас это единственный практический ответ на проблему.

Извращённая логика?

Ещё одна многократно встречаемая глупость – это оснащение относительно недорогого оборудования изощрёнными к подключению выходами, хотя производители наверняка знают, что это приведёт к путанице с подключением их приборов и несовпадением контактов при подключении. Получается, что оборудование топ-класса, предназначаемое профессионалам, оснащается простыми по коммутации выходами. А вот оборудование, рассчитанное для непрофессионального использования, оборудуется такими выходами, что могут поставить в тупик даже профессионалов. Я знаю, так как сам лично «попался» на этом. Отрасль, производящая звукозаписывающую аппаратуру, крайне нуждается в объединении усилий и в коллективном подходе к таким вопросам, ибо нет никакой надежды на быстрое просвещение потребителей в отношении правильных протоколов коммутации.

Шестнадцать вариантов одного кабеля

В своей работе в журнале «AES» Стивен Макати перечислил шестнадцать возможных комбинаций подключения симметричных и несимметричных входов и выходов. Причём это число – результат комбинирования различных соединений оплётки экрана с занулением сигнала или с заземлением на массу. Из шестнадцати вариантов только четыре могут быть оптимальными, выполненными с использованием готовых кабелей; и то один из этих способов возможен с оговорками. В остальных случаях соединение один к одному трёх контактов коннекторов на каждом конце кабеля было невозможно. Это ещё раз напоминает о значимости постоянной коммутационной панели, поскольку потребность в кабелях со специальной распайкой приведёт в конечном итоге к катастрофе при использовании этих кабелей со стандартными кабелями или даже с набором нестандартных кабелей. Всё это не имеет отношения к аномалиям с контактами 2 или 3, выступающими в качестве «горячего» контакта. В этих шестнадцати вариантах предполагается, что горячим контактом является контакт 2. На рис.6 показаны различные варианты зануления сигнала и заземления на массу.

И ещё одна проблема. Если система настроена на бесшумную работу путем «снятия земли» с сетевых проводов или с сигнальных кабелей, замена даже одного прибора в любом месте системы может расстроить её. В таком случае придётся начать всё с самого начала. Даже оптимальность применения концепций заземления экрана «по входу» или «по выходу», каждая из которых имеет своих собственных приверженцев, может сильно зависеть от данной конкретной системы.
Самое неприятное в том, что из-за отсутствия желания производителей оборудования соблюдать унифицированные стандарты распайки решение этих проблем возлагается на владельцев и операторов оборудования. В этом – позорность и постыдность поведения тех производителей, которое продолжают и дальше запутывать создавшееся положение вещей.

Некоторые комментарии.

Количество возможных или даже вероятных вариантов компоновки оборудования в project-студиях почти безгранично. Каждый вариант представляет свой конкретный набор проблем, которые нужно решать, чтобы добиться работы системы с низким уровнем шума. Поэтому нельзя предложить каких-то универсальных правил в каждом конкретном случае. Осознание глупостей, которые привели к существующему положению, может уменьшить разочарование, наступающее при нежелании некоторых систем работать без шумов и помех. Понимание этого также поможет сделать так, чтобы время, потраченное на устранение неполадок, было потрачено с пользой, а не было бы просто хождением по кругу.
Ещё один аспект хорошо скоммутированной системы заключается в том, насколько нечувствительна она к схеме заземления, используемого на силовом контуре. Хорошее заземление является обязательным условием для безопасной работы системы, а «чистая» сеть всегда предпочтительнее «грязной». Однако специальные схемы заземления, такие как заземление в виде «звезды», не являются таким уж важным условием бесшумной работы, если аудио взаимосвязи находятся в соответствии с предпочтительными вариантами установки системы. Тема эта поистине огромна, и она подробно освещена в книге Филипа Гиддингса (Philip Giddings), указанной в библиографии в конце главы. Пятьсот пятьдесят одна страница – о распайке кабелей в аудио системах! Любой специалист, серьёзно изучающий проблемы развязки аудиосистем, должен непременно прочесть эту книгу. Но Гиддингс также призывает к более ответственному отношению к этой проблеме со стороны фирм-производителей, чтобы они изготавливали оборудование по согласованным стандартам и сняли ношу с плеч покупателей, которые обеспечивают им доход. Поэтому производители часто и вполне заслуженно критикуются в прессе.
Надлежащая настройка звукозаписывающей системы во многих project-студиях находится за пределами возможностей большинства владельцев, операторов и монтажников этих объектов. Такова реальность. Надеюсь, что хоть эта глава и не даёт рекомендаций, как обойти часто встречающиеся проблемы, она уменьшит разочарование людей в тех случаях, когда относительно простая система отказывается работать, как положено. В плане коммутации многие project-студии представляют собою намного больший клубок сложных проблем, чем ультра-дорогие студии, использующие самое совершенное оборудование. Когда меньшая по сложности система отказывается работать самым наилучшим образом, попытайтесь не взваливать всю вину за это на технический персонал, который её устанавливал, потому что эти люди могут просто оказаться заложниками неизвестных им проблем, которые возникают по причине недобросовестности многих производителей оборудования. Более того, если Вы – владелец или оператор полупрофессиональной студии, сталкивающийся каждый день с такими проблемами, не чувствуйте себя профнепригодным, если Вы не можете сразу их решить. Эти проблемы на Вас взвалили производители.
Получается, что самое дешёвое оборудование требует самой дорогостоящей установки. Вот к чему привели силы, господствующие на рынке. Действует принцип: дай побольше блестящей рекламы, наобещай с три короба, установи низкую цену, продай товар неспециалистам, а затем – немедленно смывайся ещё до того, как выявится, что оборудование плохо согласуется из-за урезания всех «излишеств», чтобы обеспечить низкую цену и заплатить за дорогостоящую рекламу. Это просто отвратительно.
Тот факт, что данная глава так долго рассматривает проблемы и лишь бегло даёт ответы – показателен для нынешних реалий. Всеобщая анархия – не самый благоприятный климат для выработки хороших инженерных решений. Но в настоящий момент нам приходится мириться с этой не очень приятной реальностью.

(c) Филип Ньюэлп