舞台 PA 系統大小事－舞台監聽與混音器

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by 金

2019.01.06

本篇大綱

PA 系統配置
設備介紹
- 內外場喇叭
- Mixer 混音器
整合連接

生活中常常聽到 PA ，但你知道 PA 是什麼的縮寫嗎？PA systems = Public address system，中文是擴音系統。

PA 系統包含麥克風、擴大機、喇叭。為控制多軌音源，還要再搭配混音器。主要目的為放大人聲、樂器、音樂背景，或是其他音源的音量，使擁有足夠的音量涵蓋整個大空間。PA 系統注重於擴音的功率，不刻意要求其頻率響應範圍。Pa 系統廣泛願用在生活中，像是學校、商店、機場和船上等等都有。依目的也需做不同的規劃設計 ex.講話語音、舞台表演。

最簡單的舞台配置

Mixer 輸入：樂器、麥克風

Mixer 輸出：主動式喇叭（被動式喇叭則先連接擴大機）

Pa 喇叭

Pa 喇叭跟我們平常的喇叭設計不同，主要目的是用於給大家聽，注重擴散。

(QSC E Series)

主喇叭 Main Speaker

是用於FOH (Front of House 外場)，給觀眾聆聽的。分為主動式喇叭和被動式喇叭（需先連接擴大機）。被動式喇叭對於位置固定是一個很好的選擇，尤其是在天花板上固定的喇叭。因為它們比較輕，而且不需要接電線至天花板。學校、教堂等等大空間也很適合。

主喇叭的擺放高度大概在人的頭和肩膀，1.5-1.8 公尺左右。下方可擺 subwoofer，如果你沒有 ground stack ，喇叭架上也會有桿架讓你去細調高度。

超低頻喇叭 Subwoofer

加強低音的部分。一顆全音域的主喇叭適合部分風格（不需要特別注重貝斯和大鼓的punch）。但如果是 hip hop 等等風格的話，你就需要再加個 subwoofer。

現在要來詳細介紹一下關於 Subwoofer 的配置

Subwoofer 與 主喇叭的相對位置

1. 找到 Subwoofer 和主喇叭聲音的交疊處

2. 將 Subwoofer Delay 調整為 (Main speaker 距離 – Subwoofer 距離) * 1.1 ms

(圖片來源：PreSonus)

舉例來說：

Sub-pole Mounted ：喇叭在主喇叭正下方，不需要調整低音炮的 delay
Tripod Mounted 三腳架： subwoofer 在大概主喇叭的前 3ft ( 一公尺左右 ) ，一個使用三腳架的標準距離，調整 delay 3.3 (3ft x 1.1) ms.
Full-range Onstage : 主喇叭在舞台上，sub 在舞台下。距離大約 6 ft ( 1.8公尺左右 )，調整 Delay 6.6ms

＊Delay : 連接至 Processor 時，即可細調 delay 數值。（部分 sub 上可直接調）

擺放方式與喇叭指向性

(圖片來源：PreSonus)

Omnidirect 全指向性

多數的 subwoofer 是全指向性：整個喇叭都會放送聲音，因此也會傳送到它的後方舞台上。增加舞台額外的更多 feedback，會讓舞台監聽受到干擾，更難以運作，樂手可能會受到影響。

當有兩個 sub 的時候，擺在舞台的兩側的時候，更多的能量，給觀眾更順暢的聲音，這種情況叫做 “Power Alley”。移走其中一個就沒有了！

Cardioid Ground-stacked

心型指向：適合小地方。可以避免傳送到後方舞台，只傳送至前方觀眾。兩個疊在一起，反轉上方的 Subwoofer。

反轉下方的 Subwoofer 則會有另一種效果 (圖片來自merlijn van veen)

Endfire Cardioid Array.

線性前後擺放。同方位。讓聲音著重於正前方。比起 ground-stacked ，大概會多 20 dB的相消。會讓舞台受到更少的干擾。結構製造起來比較難。

(JBL EON ONE)

All-in-one 喇叭系統

當你想求一個懶人包， all-in-one speaker 是個很好的選擇。有主喇叭、Subwoofer、Mixer ，還有充足的連接系統，像是有些還有藍芽連接讓你直接播放手機音源，在小空間表演或是只是想要演講的話，都很適用。最近很越來越多廠商都有推出這類型的喇叭，體積不大，攜帶方便，一般車款就可以裝得下。

舞台監聽 Stage Monitor
內場舞台通常會有監聽喇叭和 In-ear 入耳式監聽耳機。而我們此篇先只討論喇叭部分。舞台監聽喇叭是用來給樂手自己聽的。舞台很吵如果沒有監聽喇叭，樂手會只能聽到透過牆壁反射的聲音，或是來自觀眾、周遭的各種雜音。除此之外，也可以讓樂手保持在調上。

監聽喇叭和主喇叭可不可以混用？。通常答案是 NO! 聲音擴散的設計是不一樣的，投射角度和距離不同。舞台監聽喇叭只需供給站在前方樂手聽，即時將聲音擴散出去，且頻率響應應該要平坦！但現今也有很多喇叭是推說可當監聽喇叭，也可當主喇叭。

Wedge

形狀設計是適合擺在地上，並且朝向樂手的耳朵。大部分擺放角度位於 40 - 50 度，要根據樂手會離 wedge 多遠而決定。喇叭的垂直擴散要很大，給樂手前後上下移動的自由空間（主唱可能喜歡跳來跳去）。水平擴散要很窄，以免影響到隔壁的人。

每一台喇叭，擴散角度不同，不同的擴散角度搭配起來，才能讓他們所送的聲音不打架。有時候一個樂手會多於一隻監聽，不同的監聽所分別送的聲音不同，分別是整個樂團的聲音、自己的聲音等等，最好的分配方法是一個樂手一個以上的監聽。

主唱這類型的樂手不需要太多的低頻，建議大概 10-12 吋。在大舞台的時候， stereo 會提供更清晰的聲音，但音量較小。所以樂手會需要更多的貝斯，因此可能 15 寸更適合。

鼓的監聽： Range 所需範圍更廣，大多使用三音路喇叭，或是 Loudspeaker 再加 sub。小舞台的時候，15 吋喇叭橫放配三腳架。

(圖片來自 SOS)

Side-Fills

擺在側方。使用情況：有些樂手會走來走去，不會固定在同一個地方，沒辦法使用 wedge。但一個五人樂團至少有超過五個 wedge 監聽，會有一堆的聲音。所以很難專注於某個聲音，還會造成一堆聲音干擾別人。常常有個狀況是，舞台上的聲音太大了，以至於他們沒辦法聽到其他聲音。因此 Side-fills 視情況而定，有需要再加。

喇叭挑選

主動 vs 被動？當你需要另外加更多的喇叭的時候，使用被動式喇叭則需要多顧慮到擴大機的部分，也要要記得注意瓦特和阻抗。
選喇叭的基準在於尺寸以及場地，也必須顧及到房間的形狀，也得注意聲波對於牆壁、天花板、地板的反射。

PA 喇叭說明書上都會明確標示出垂直和水平擴散的角度。這關係到喇叭的位置擺置，你必須避開角落，防止 boundary bass boast。ex. 在很窄的房間，橫的小於60度效果就會很好。如果大於 60度則是用於寬闊的空間。

Mixer

Mixer 主要分成三種類型

Analog Mixer
Digital Mixer
Powered Mixer

(Mackie 1202VLZ4)

Analog Mixer 類比混音器

類比混音器調整及控制輸入訊號的音量和 tone。大部分的控制旋鈕和推桿都設置在面板上，非常簡單瞭解訊號的流動。是最直覺性的處理方式。

Digital Mixer 數位混音器

用數位處理科技來調整輸入訊號的音量和 tone。在類比混音器中無法多方式的調整 tone，但用數位處理的方式可以做到多種方式。不管是類比混音器或是數位混音器都有許多數位效果，像是 reverb、delay等等，但在大部分的類比混音器中，你只能一次調整一個效果至輸出軌。但是在數位混音器你卻可以一次使用多種效果至各軌或是buses。

可以儲存推桿和旋鈕的參數，可立即回復。
推桿和旋鈕可以在螢幕上調整多種功能，需要更多的經驗來使用，但相較於類比混音器可以擁有更多元的操作。
數位輸出：如果你想要錄音的話，你的混音器需要至少兩軌數位輸出，讓你可以錄製 stereo mix 至電腦，而不需要額外的錄音介面。(usb 兼容於你電腦)
數位輸入：usb 孔來讓你播放你的背景音樂
透過網路連接app 使用

其餘的功能還是要看各商品的規格。

(Behringer PMP2000D)

Powered Mixer

類比混音器，但內建擴大機，連接喇叭的時候聲音可以直接播放。優點就是快速連接，開啟電源，就可以運行，簡單又方便。

Input 輸入

先簡單講解 Mic 輸入和 Line in 輸入軌術。（Aux 輸入、Tape in 等等先不討論）

Mic 的訊號很弱，所以需要藉由使用 Gain 來放大聲音。（電容式麥克風記得開幻象電源）

Line input：樂器

當同時用 MIC 和 LINE 同時連接時，藉有使用 PAD (26dB) 按鈕來減少 level，以免聲音訊號失真。（Line > Mic 訊號）

功能

下面來介紹一下 Mixer 一些基本功能

(Mackie 802VLZ4)

EQ (equalizers) 均衡器

處理聲音訊號中不同段頻率間的平橫
調整每一軌的 tone
有些只能2個(2-band)，調低和高。有些3個，低、中、高，有些包含 MID-sweep，可以調整中頻，可以讓樂器和聲音更有特色。High 、Mid、Low。
有時候同時錄兩個樂器的時候，聲音打架交疊（masking），讓你聽不清楚的時候，可以藉由調整 eq 來解決 masking 的問題
EQ的Q是指什麼？Q quality factor : Q 值 = 頻率線彎曲程度。Q增大，帶寬 band width f2-f1 減少

Hpf (high pass filter)

很多麥克風輸入有此功能。切除不必要的低頻，僅有高於設置點以上的頻率可以通過。

Pan

調整左右輸出喇叭之間的比例
用來增加音景，或是調整舞台上的輸入和他們所在地的方位
舉例來說：鼓組中的 hi-hat 要往右 pan，low tom 要往左。

Level

調整各軌的音量
簡單給幾個到 SPL 範例值。演講大約在 75-90 dB，經典樂大約在 100 dB，搖滾、電子、R&B 大約在 95 - 100。但這些都只是個參考值。

Compressor

動態上的壓縮
Threshold 門檻
Ratio ex: 3:1 , 4:1
Attack
Release

把較大聲的部份做壓縮後，超過 Threshlod 門檻的部分做 Raion 等比例的壓縮。如此一來，才能有空間把整體音量往上提升，也就是 Make-Up Gain 、 Output Gain，來把減少的音量補回來。Attack 會決定 Compressor 多快開始動作，Release則決定壓縮的時間和時結束。像小鼓或是電吉他就會慢一點，當遇到強額有近低音像是大鼓就會設定短於 50ms。

現在有些 Mixer 上做了簡單的 Compressor 旋鈕，已設定好參數，只要轉一個旋鈕，全部參數皆會變動。或是也可以外接 Compressor。

Insertion (i/o) ：可以讓你增加額外的效果至特定軌數。ex. Compressor

Mixer 聲音輸出

介紹幾個 Mixer 上常見的輸出孔

Mon Send 輸出：傳送至監聽喇叭
Fx Send 輸出：搭配外部的效果處理器 (Fx)。連接至效果器的input，output接回效果器的 aux return。打開 aux master，再打開各軌的 mixer。
Stereo (Aux) Return L/R ：如上
Fx Footswitch ：連接腳踏板。可以簡單mute \ unmute 你的內部效果
Tape Out：錄音。而 Tape in 則是播放自己個音源（mp3,手機….）。
Cr outputs（control room）：讓你可以使用另外一對喇叭，或是耳機分配器。用 Cr 旋鈕控制音量

Aux （auxiliary）輔助輸出。
- 可以把某軌的聲音同步輸出至其他裝置。Aux send 是一種輸出形式。多用於現場或是錄音。是一種輔助工具，當你想要獨立控制每軌輸入的 level 至你的 AuxSend output，與原本的main out是各自獨立運行。可以僅聽見你想聽見的軌術，排除其他軌。使用 Aux Send 主要分為兩種模式，聲音訊號在傳遞的過程中是否會受到 Fader 的影響。
  - PFL Pre-fader 模式：特定軌的 aux level 僅會受到同軌的 “aux send” 旋鈕的影響。聲音訊號會在 Fader 之前通過，Fader 所控制的音量參數變化是不會影響到 Aux Send Output。適用於獨立控制 Aux 軌的效果器。
  - AFL Post-fader 模式：聲音訊號會在 Fader 後通過，意思就是任何 Fader 所改變的參數，也會影響到送至 aux send 的訊號。

Aux 運用有許多，如下

當監聽
傳送訊號至效果處理器。效果器、Processor 的輸出再送回 mixer 上 stereo \ aux return，讓你的mixer 輸出也帶有效果
傳送特定軌數至錄音介面

(圖片源自 Yamaha)

Bus ：在 Mixer 上輸出的軌術叫做 bus。輸入的訊號是乘客，上車後公車會帶他們到目的地，因而叫做 bus。要注意 mixer 的 auxiliary/monitor outputs 要多於妳監聽的數量，這樣你的乘客們才可以抵達目的地。
Omni 輸出 ：在一些大台的數位混音器中，就帶有 Omni 輸出。Omni 輸出可以指定為 aux send outputs, bus out outputs , additional stereo outputs 等等，就要看各型號說明書詳情了

Mixer 硬體上還有一些其餘的功能鍵

Assignment buttons： Assignment button 指定特定軌的訊號至想要的 output bus
PFL and solo ： 按下特定軌術的 PFL (pre-fader listen) 或 solo 按鈕，可以僅傳送特定軌的訊號至監聽耳機或是輸出。讓你可以仔細檢查各軌樂器輸出，而不會受到其他聲音的影響。
Subgroups ：把特定幾軌群組起來，統一使用一個 fader 來控制輸出 level（像是鼓組就會需要）

其他相關用品

(Fender Micro DI)

DI Box (Direct Injection, Direct Input)

Di box 是用來保護你的聲音訊號受到外部干擾，一些無可避免的討厭吱吱嗡嗡聲。當線很長的時候，可以阻擋一些不想要的聲音，（那些聲音將會嚴重影響到大舞台和大pa系統）。簡單來說就是優化你的樂器與其他系統間的連接。這是因為吉他和貝斯產生的訊號非常的脆弱，又只帶有少量的 power 輸出及高輸出阻抗。連接方式是使用 6.3 非平衡輸入、XLR 平衡輸出至 mixer 或控制台。有些 DI Box 上會有一個 pad 可以切換不同的訊號來源 levels 。而 Pass-through 功能是將 input 訊號傳遞至擴大機並且不被打斷。

Di box 也有分成主動和被動