מערכת הגברה לאודיטוריום, מדריך תכנון והתקנה למוסדות

כמעט כל שיחה שאנחנו מקבלים על מערכת הגברה לאודיטוריום נפתחת באחד משני משפטים. או שבשורות האחוריות לא מבינים מה הדובר אומר, או שהמערכת חזקה מאוד אבל הכל נשמע כמו הד. שתי התלונות נשמעות כמו בעיה של עוצמה, ושתיהן כמעט אף פעם אינן בעיה של עוצמה. הן בעיה של תכנון, של רמקולים שמכוונים למקום הלא נכון, של אולם שמחזיר את הקול מהקירות, ושל מערכת שלא כוילה מעולם לחלל שבו היא עומדת.

במדריך הזה א.א. מערכות סאונד פורשים את הדרך שבה אנחנו מתכננים מערכת הגברה לאודיטוריום, מערכת הגברה לאולם הרצאות או מערכת לאולם רב תכליתי במוסד. נעבור על מה המערכת כוללת, למה הדיבור הולך לאיבוד דווקא בשורות האחוריות, איך בוחרים בין ליין אריי לרמקולים רגילים ומתי צריך רמקולי השהיה, ואיך כל זה מתחבר למיקרופונים ולמקרן במערכת אחת שהצוות של המוסד מפעיל בעצמו. בדרך יש מחשבון שמייצר תצורה ראשונית לאולם שלכם, ותיאור של אולמות אמיתיים שתכננו והתקנו. הכל כאן עוסק במערכת הגברה קבועה, כזו שמותקנת באולם ונשארת בו לשנים.

מה כוללת מערכת הגברה לאודיטוריום

מערכת הגברה לאודיטוריום בנויה מחמש שכבות שעובדות יחד, מקורות הקול, העיבוד, ההגברה, הרמקולים ועמדת ההפעלה, וכל אחת מהן יכולה להפיל את התוצאה כולה. בניגוד לציוד נייד שמביאים ומפרקים בכל פעם, מערכת הגברה קבועה מתוכננת לחלל אחד ומכוילת אליו, ולכן התכנון שלה מתחיל באולם ולא בקטלוג.

השכבה הראשונה היא מקורות הקול, המיקרופונים של הדוברים, מיקרופון הפודיום והחיבור למחשב ולמקרן. השנייה היא העיבוד, מיקסר דיגיטלי ומעבד DSP שמחלקים את האות לאזורים, מכיילים אותו ומגינים על הרמקולים. השלישית היא ההגברה, מגברי הספק או רמקולים מוגברים. הרביעית היא הרמקולים עצמם, הראשיים ולצידם רמקולי המילוי וההשהיה. והחמישית היא עמדת ההפעלה, המקום שבו מישהו מהצוות מדליק את האולם ומתחיל הרצאה.

ההבדל בין מערכת סאונד לאודיטוריום לבין מערכת לחדר או לאולם קטן אינו בעוצמה אלא בשליטה. באולם קטן שני רמקולים טובים משני צידי הבמה מכסים את כולם. באודיטוריום, שבו המרחק מהבמה לשורה האחרונה יכול להגיע לעשרות מטרים ולפעמים יש גם יציע, הרמקולים הראשיים כבר לא מגיעים לכל מקום באותה איכות. מי שיושב קרוב שומע חזק מדי, ומי שיושב רחוק שומע בעיקר את מה שחזר מהקירות. כאן נכנסת הנדסה של כיסוי, וזה ההבדל בין מערכת הגברה מקצועית לבין רמקולים שנתלו במקום שהיה פנוי.

חשוב גם להבין מה המערכת אינה עושה. היא לא מתקנת לבד אולם שבנוי מבטון חשוף וזכוכית. כשהחלל מהדהד מאוד, שום רמקול לא יחזיר לבד את מובנות הדיבור, ולכן חלק מהתכנון הוא לזהות מתי צריך גם טיפול אקוסטי. נחזור לזה בהמשך המדריך.

מה נכנס לרשימת הציוד באודיטוריום טיפוסי

למה בשורות האחוריות לא מבינים את הדובר

זו התלונה הנפוצה ביותר שאנחנו שומעים ממנהלי אולמות, והיא כמעט תמיד מגיעה עם המשפט "אבל המערכת חזקה". ההסבר פשוט. אוזן האדם לא צריכה עוצמה כדי להבין דיבור, היא צריכה יחס טוב בין הקול הישיר שמגיע מהרמקול לבין הקול שחוזר מהקירות, מהתקרה ומהרצפה. בשורה הראשונה הקול הישיר חזק בהרבה מההחזרים. בשורה האחרונה ההחזרים כבר כמעט בעוצמה שלו ומגיעים מעט אחריו, והעיצורים שמבדילים בין מילה למילה נבלעים.

כשמגבירים את המערכת כדי לעזור לשורות האחוריות, מגבירים יחד עם הקול הישיר גם את ההחזרים, והיחס ביניהם לא משתנה. הדובר נשמע חזק יותר ועדיין לא מובן, ובשורות הקדמיות מתחילים לסבול מעוצמה גבוהה מדי. זו הסיבה שהגברה באודיטוריום נפתרת כמעט אף פעם לא ברמקול חזק יותר, אלא ברמקולים שמכוונים את האנרגיה לקהל ולא לקירות, וברמקולים נוספים קרוב לאזורים הרחוקים.

מובנות דיבור, המדד שבאמת קובע

בתחום האקוסטיקה יש מדד מוסכם שמודד את הדבר הזה ישירות, מדד העברת הדיבור STI, שמוגדר בתקן הבינלאומי IEC 60268-16. הוא נע בין 0 ל-1, וככל שהוא קרוב יותר ל-1 הדיבור במקום הנמדד ברור יותר. היתרון שלו הוא שהוא מודד את מה שהקהל חווה, ולא את מה שהציוד מסוגל להפיק. מערכת יכולה להיות חזקה מאוד ולקבל ציון נמוך בשורות האחוריות, ומערכת צנועה שמכוונת נכון יכולה לקבל ציון גבוה בכל האולם.

בפועל, כל תכנון של מערכת שמע לאודיטוריום מתחיל אצלנו בהליכה באולם ובמדידה בכמה נקודות, בשורה הראשונה, באמצע, בשורה האחרונה, בצדדים ומתחת ליציע אם יש כזה. המדידה מראה איפה הקול מגיע טוב, איפה הוא נחלש ואיפה ההחזרים משתלטים, וממנה נגזר המיקום של כל רמקול. אותן נקודות נמדדות שוב בסיום ההתקנה, וכך רואים בפועל מה השתנה.

זמן הדהוד, החלק שהרמקולים לא פותרים

זמן הדהוד הוא כמה זמן הקול ממשיך להסתובב בחלל אחרי שהמקור השתתק. אולם עם קירות קשים, תקרה גבוהה ורצפה חשופה מחזיק את הקול זמן רב, ואולם עם כיסאות מרופדים, וילונות ותקרה אקוסטית בולע אותו מהר. לדיבור עדיף חלל שבולע מהר, כי כל הברה נגמרת לפני שהבאה מתחילה. כשהאולם מהדהד מאוד אנחנו אומרים את זה כבר בסקר, כי במצב כזה שילוב של טיפול אקוסטי נקודתי עם מערכת מכוונת נותן תוצאה טובה יותר מכל שדרוג ציוד. בעמוד נפרד הסברנו איך מחזירים דיבור ברור לחלל בלי לשפץ אותו.

תכנון הרמקולים, מליין אריי ועד רמקולי השהיה

אחרי המדידה מגיעה ההחלטה החשובה ביותר בפרויקט, אילו רמקולים לאודיטוריום ואיפה כל אחד מהם יושב. במערכת שמע לאודיטוריום רוב התקציב הולך לרמקולים, ורוב ההבדל בתוצאה נקבע במיקום ובכיוון שלהם, לא בדגם. שלוש החלטות מרכזיות נקבעות כאן, סוג המערכת הראשית, האם נדרשת שורת השהיה, ואיך מכסים את האזורים שהמערכת הראשית לא מגיעה אליהם.

ליין אריי או point source

רמקול point source הוא רמקול במובן המוכר, תיבה אחת שמפזרת את הקול בזווית קבועה. באולם בינוני ולא עמוק מדי, שני רמקולים כאלה בזווית מכוונת היטב מכסים את רוב הקהל בצורה טובה, והם פשוטים להתקנה ולתחזוקה. מערך ליין אריי הוא שורה של יחידות שנתלות אחת מעל השנייה, ויחד הן מתנהגות כמקור אחד ארוך. היתרון שלו הוא השליטה האנכית. אפשר לכוון את הקול לקהל בדיוק רב ולהשאיר את התקרה ואת הקיר האחורי כמעט בשקט, וזה בדיוק מה שאודיטוריום עמוק צריך, כי ההחזרים מהתקרה ומהקיר האחורי הם מה שפוגע במובנות בשורות האחוריות.

ליין אריי אינו שדרוג אוטומטי. באולם קטן או נמוך הוא לא מנצל את היתרון שלו, ועלול להיות פתרון גדול מהנדרש. ההחלטה בין השניים נגזרת מעומק האולם, מגובה התקרה ומהשאלה אם יש יציע, ולכן היא נעשית אחרי מדידה ולא מתוך קטלוג.

רמקולי השהיה, ולמה הם חייבים כיול

כשהאולם עמוק, מוסיפים בחלק האחורי שלו שורה של רמקולים קטנים שמחזקים את הקול בדיוק במקום שבו הרמקולים הראשיים נחלשים. הם נקראים רמקולי השהיה, כי הם מקבלים את האות באיחור מכוון. הקול באוויר עובר כשלוש אלפיות שנייה לכל מטר, ולכן הקול מהבמה מגיע לשורה האחורית מאוחר יותר מהקול שיוצא מרמקול שתלוי מעליה. בלי השהיה, הקהל באחור שומע את אותה מילה פעמיים. עם השהיה נכונה, שמכוונת להגיע מעט אחרי הקול מהבמה, האוזן ממשיכה לשמוע את הדובר מכיוון הבמה, והרמקול האחורי רק מוסיף בהירות.

זו הסיבה שרמקולי השהיה בלי מעבד DSP ובלי כיול בשטח עושים יותר נזק מתועלת. אנחנו פוגשים לא מעט אולמות שבהם הותקנו רמקולים בחלק האחורי, חוברו ישירות למגבר, והפכו את הבעיה לחמורה יותר. הכיול אינו תוספת, הוא חלק מהמערכת.

מילוי קדמי ומילוי מתחת ליציע

שני אזורים נוספים נשארים לרוב מחוץ לכיסוי של הרמקולים הראשיים. השורות הראשונות, שיושבות מתחת לקו של הרמקולים התלויים ושומעות בעיקר את הקול הטבעי מהבמה, ומהצד השני האזור שמתחת ליציע, שבו התקרה הנמוכה חוסמת את הקול מלמעלה. לשניהם יש פתרון קבוע, רמקולי מילוי קטנים בשפת הבמה ורמקולים שקועים בתקרה שמתחת ליציע, כל אחד מהם עם השהיה וכיול משלו.

התאמה לפי גודל האולם וסוג השימוש

אותה מערכת סאונד לאודיטוריום לא מתאימה לכל אולם, וגם לא לכל שימוש. אודיטוריום בבית ספר שמשמש לטקסים ולאספות שונה מאולם הרצאות, מערכת הגברה למכללה צריכה לשרת דיבור לאורך יום שלם, ושתיהן שונות ממערכת הגברה לאולם כנסים בחברה או במלון, שבו מתחלפים דוברים ומארגנים כל שבוע. הטבלה מסכמת את מה שאנחנו רואים בפועל בכל סוג.

מעבר לסוג, שני מספרים קובעים את רוב ההחלטות. הראשון הוא מספר המקומות, שמשפיע על ההספק הכולל ועל מספר ערוצי המיקרופון. השני, החשוב יותר, הוא עומק האולם, המרחק מהבמה לשורה האחרונה. אולם של 300 מקומות שבנוי רחב ורדוד יכול להסתפק ברמקולים ראשיים בלבד, ואולם באותו גודל שבנוי צר ועמוק כמעט תמיד יצטרך שורת השהיה. לכן השאלה הראשונה שלנו בשיחה היא לא כמה אנשים יושבים באולם, אלא כמה רחוק יושב האחרון שבהם.

מערכת הגברה לאולם הרצאות במכללה

מערכת הגברה לאולם הרצאות נבחנת לאורך יום שלם ולא בטקס של שעה. מרצה מדבר שעות ברצף, ולכן קובעים כאן דברים שלא נבדקים באולם שמשמש מדי פעם, מיקרופון שקולט את הדובר גם כשהוא זז מעט מהפודיום, עוצמה שלא מעייפת את הקהל בשורות הקדמיות, ואפשרות להקליט ולשדר את ההרצאה ישירות מהמערכת. בכל מערכת הגברה למכללה מוסיפים לרוב גם חיבור קבוע למחשב ההרצאות, כדי שהשמע של סרטון במצגת יצא מאותה מערכת ולא מרמקולי המחשב הנייד.

מערכת הגברה לאולם כנסים

מערכת הגברה לאולם כנסים בחברה ומערכת הגברה לבית מלון נבנות סביב אותה עובדה, כל שבוע מגיע מישהו אחר עם מחשב אחר ומצגת אחרת. לכן החיבור של מחשב הדובר צריך לעבוד בכבל אחד, הערוצים האלחוטיים צריכים להיות מוכנים לפני שהקהל נכנס, והשמע של המצגת צריך לצאת מהמערכת של האולם ולא מהמחשב. בתכנון של מערכת הגברה לבית מלון מוסיפים לרוב גם אפשרות לחלק את האולם לכמה חללים ותרחיש הפעלה לכל צורה שלו, כי הצוות מקים את האולם מחדש כמעט בכל כנס.

מערכת הגברה לתיאטרון ולאולם מופעים

מערכת הגברה לתיאטרון נבנית סביב מה שקורה על הבמה, ולא רק סביב הפודיום. שחקנים זזים ומדברים לכיוונים שונים, ולכן מוסיפים מיקרופוני ראש אלחוטיים או מיקרופונים בשפת הבמה, רמקולי מוניטור שמאפשרים למי שעל הבמה לשמוע את עצמו, וסאבוופר כשיש מוזיקה בהצגה. באולמות מוסדיים שמשמשים גם להצגות, מערכת הגברה לתיאטרון ומערכת לאולם הרצאות הן לרוב אותה מערכת עם תרחיש הפעלה אחר, ולכן כדאי לתכנן אותה מראש לשני השימושים. כך הצגה בסוף השנה לא מחייבת להביא ציוד מבחוץ.

אולם שמתחלק לשניים

אולמות רבים בנויים כך שאפשר לחלק אותם במחיצה לשני חללים. כאן התכנון חייב לאפשר לכל חלק לעבוד לבד, עם המיקרופונים והמקרן שלו, ולהתחבר לאולם אחד כשהמחיצה נפתחת. באולמות כאלה שהתקנו בנינו מערכות נפרדות שמסונכרנות ביניהן, וזה מה שמונע מצב שבו הרצאה בחלק אחד נשמעת בחלק השני.

מחשבון תכנון ראשוני לאודיטוריום

המחשבון שלמטה לא נותן מחיר, כי מחיר שנותנים בלי לראות את האולם הוא ניחוש. הוא נותן משהו שימושי יותר בשלב הזה, תצורה ראשונית של מערכת הגברה לאודיטוריום לפי הנתונים של האולם שלכם, כך שתגיעו לשיחה הראשונה עם תמונה ברורה של מה נדרש ולמה. ההמלצה הסופית ניתנת רק אחרי סקר ומדידה באולם.

התוצאה מחולקת לשניים. בראש מופיעה המערכת הראשית, הרמקולים שמכסים את רוב הקהל, ומתחתיה הרכיבים שנדרשים לאולם שלכם, רמקולי מילוי והשהיה, מיקרופונים, ושכבת ההפעלה. אם התצורה כוללת רמקולי השהיה או מילוי מתחת ליציע, זה סימן שהאולם עמוק או מורכב מספיק כדי שהמדידה בשטח תהיה החלק החשוב ביותר בתכנון, ושם כדאי להתחיל את השיחה איתנו.

עמדת הפעלה, מיקרופונים והקרנה במערכת אחת

המשפט שאנחנו שומעים כמעט בכל מוסד הוא "צריך שהמורות יוכלו להפעיל את האולם בלי איש סאונד". זו דרישה הוגנת לגמרי, ומערכת הגברה לאודיטוריום שלא עומדת בה תישאר כבויה או שתופעל לא נכון. הפתרון הוא לבנות את המערכת בשתי שכבות. השכבה המקצועית, המיקסר הדיגיטלי והמעבד, מכוילת פעם אחת בהתקנה ונשמרת. מעליה יושבת שכבת הפעלה פשוטה, לוח עם תרחישים שמורים כמו הרצאה, כנס או טקס, שמדליק את מה שצריך ברמות הנכונות. מי שמפעיל את האולם בוחר תרחיש, והמערכת עושה את השאר. זה היתרון הגדול של מערכת הגברה קבועה, ההגדרות הנכונות נשמרות בה ולא נבנות מחדש בכל פעם.

המיקרופונים נבחרים לפי מי שמדבר. לפודיום אנחנו מתקינים מיקרופון קונדנסר על זרוע, שקולט את הדובר היטב גם כשהוא זז מעט. לדוברים שזזים על הבמה מוסיפים ערוצים אלחוטיים, ופירטנו בנפרד איך בוחרים מיקרופון אלחוטי מקצועי ואיך מתאמים תדרים כשיש כמה ערוצים במקביל. על הבמה עצמה מותקנת קופסת במה, נקודת חיבור אחת לכל הכבלים, שחוסכת כבלים שנמתחים לאורך האולם.

הקרנה היא כמעט תמיד חלק מאותו פרויקט. מקרן, מסך חשמלי, חיבור למחשב של הדובר והשמע של המצגת צריכים לעבוד יחד, ומסך שיורד אוטומטית כשמדליקים את המקרן חוסך שיחת טלפון לאב הבית בכל הרצאה. התכנון של מערכות הקרנה למוסדות והתכנון של ההגברה נעשים אצלנו יחד, כי הם חולקים ארון ציוד, תשתית כבלים ועמדת הפעלה.

יש עוד נקודה אחת שכדאי לבדוק בשלב התכנון. כשמערכת ההגברה של המבנה צריכה לשמש גם לכריזת חירום, יש לכך דרישות תקינה נפרדות, והן נבדקות מול התקנים של מכון התקנים הישראלי ומול יועץ הבטיחות של המבנה. עדיף לדעת את זה לפני שבוחרים ציוד ולא אחרי.

איך נראה תהליך ההתקנה

התקנת מערכת הגברה באודיטוריום עוברת אצלנו שישה שלבים קבועים, והיא נבנית סביב שתי נקודות מדידה, אחת בסקר ואחת בסיום. כך אפשר להראות בפועל מה השתנה באולם, ולא רק לומר שהמערכת חדשה, וזו גם השאלה הראשונה שכדאי לשאול כל חברת הגברה, איך היא תראה שהאולם נשמע טוב יותר.

אולמות שתכננו והתקנו

התכנון שתיארנו כאן אינו תאורטי. אלה ארבעה אולמות מוסדיים ועסקיים שבהם ביצענו תכנון והתקנת מערכת הגברה, וכל אחד מהם מראה היבט אחר של העבודה, מהפעלה פשוטה לצוות ועד חלוקת אולם לכמה חללים.

אולם מתנ"ס חריש, מערכת שהצוות מפעיל בעצמו

בהאולם שהתקנו במתנ"ס חריש שילבנו הגברה של PHONIC, תאורת LIGHTEK עם בקר DMX, מיקרופונים אלחוטיים ומקרן לייזר של NEC בעוצמה של 10,000 ANSI, שמקרין תמונה ברוחב של כ-6.5 מטר. הדרישה המרכזית הייתה שהצוות של המתנ"ס יוכל להפעיל את כל המערכת בעצמו, ולכן ההפעלה נבנתה פשוטה מהיסוד.

אולם הכנסים של NISKO, הגברה נסתרת בתקרה

באולם הכנסים של NISKO התקנו שישה רמקולים שקועים של TANNOY בגודל 8 אינץ', שמפזרים את הקול באופן אחיד בלי שיראו אותם באולם. לצידם מותקנים מקרן לייזר של EPSON, מסך מתוח של SCREEN LINE בגודל 150 אינץ', מסך MAXHUB בגודל 75 אינץ' ומיקרופונים אלחוטיים.

אולם כנסים שמתחלק לשלושה חללים

באולם כנסים שמתחלק לחללים נפרדים בנינו שלוש מערכות נפרדות שמסונכרנות ביניהן, וכל אחת עובדת לבד או יחד עם האחרות. כל חלל קיבל מקרן EPSON, רמקולי TLA ומסך חשמלי שיורד אוטומטית כשמדליקים את המקרן, ולפודיום הותקן מיקרופון קונדנסר.

אולם משמר השבעה, שני חלקים ומערכת אחת

באולם במשמר השבעה האולם בנוי משני חלקים שעובדים בנפרד או יחד. התקנו רמקולים מוגברים של TURBO SOUND מסדרת IQ עם סאבוופר אקטיבי של TLA, קופסאות במה, מיקרופון קונדנסר של AUDIO TECHNICA לפודיום וסט מיקרופונים של MIPRO, לצד מקרני EPSON ובקרת תאורה.

טעויות שחוזרות בשדרוג אודיטוריום

חמש הטעויות שלמטה חוזרות אצלנו כמעט בכל אולם שמגיעים אליו לשדרוג של מערכת הגברה לאודיטוריום, וכולן נעשו בתום לב, בדרך כלל כדי לחסוך.

להחליף רמקולים בלי למדוד את האולם

רמקולים לאודיטוריום שנבחרו מקטלוג ונתלו בדיוק במקום של הישנים מייצרים לרוב את אותה בעיה, רק בעוצמה גבוהה יותר. בלי מדידה אין דרך לדעת אם הבעיה בציוד, במיקום או באולם עצמו, ולכן הצעה של חברת הגברה שלא כוללת מדידה באולם היא הצעה על ציוד ולא על תוצאה.

לחבר רמקולים אחוריים בלי השהיה

רמקולים שנוספו לחלק האחורי וחוברו ישירות למגבר גורמים לקהל באחור לשמוע כל מילה פעמיים. מה שנועד לעזור הופך את הדיבור לפחות ברור.

לבנות מערכת שרק איש סאונד יודע להפעיל

מערכת מקצועית ללא שכבת הפעלה פשוטה נשארת כבויה ברוב הימים, או שמופעלת עם הגדרות שמישהו שינה בטעות. מערכת למוסד צריכה תרחישים שמורים ולוח הפעלה שכל אחד מהצוות מבין.

לתכנן הגברה והקרנה בנפרד

כששני ספקים מתכננים כל אחד את החלק שלו, מקבלים שני ארונות, שני שלטים ומצגת שהשמע שלה יוצא מהמחשב הנייד. תכנון משותף חוסך תשתית ונותן לצוות נקודת הפעלה אחת.

להתעלם מהאקוסטיקה של החלל

באולם מהדהד שום מערכת לא תיתן לבד דיבור ברור. טיפול אקוסטי נקודתי, במקומות הנכונים, עושה לפעמים יותר מכל שדרוג ציוד. מי שמתכנן חלל קטן יותר ימצא בעמוד על מערכת הגברה לאולם את השיקולים שמתאימים לגודל הזה.

לקוחות מספרים על העבודה איתנו

שני לקוחות שהתקנו אצלם מערכות, מספרים בקצרה איך זה עבר.

לפני שפונים, כדאי לרשום כמה נתונים בסיסיים על האולם: מספר המושבים, העומק מהבמה ועד השורה האחרונה, האם יש יציע, ואילו אירועים מתקיימים בו לאורך השנה. אלה בדיוק הנתונים שהמחשבון למעלה מבקש, והם עוזרים למקד את השיחה הראשונה.

שאלות נפוצות על מערכת הגברה לאודיטוריום