Все началось с того, что на студии один чел сказал мне, что басисты хотят записываться через DI бокс, потому что с ним звук лучше, меньше шумов и бас сочнее. Дорогой чел, зачем тебе DI box если у тебя есть Instrument In на интерфейсе? Чел сказал, что это другой уровень сигнал, что там всё круче. Суть проста: в каких-то ситуациях без DI не обойтись, но и то и другое годный способ, просто нужно понимать для какой конкретно цели тебе нужен DI, если бас находится в метре от Instrument in интерфейса?
Далее, я подумала,что буду делать экспресс квизы для Стаса с подобными умозаключениями и предположениями, так как по-жизни такого рода споры и поверхностные умозаключения случаются часто. И полезно для себя понимать светлую истину качественного и глубокого бэкграунда.
Итак начнем! Летс гоу май бразер Стас!
Hi-Z — это термин, который относится к цепи или устройству, которое обеспечивает высокое электрическое сопротивление переменным токам (AC).
Почему важно понимать Hi-Z в музыкальном продакшене? Дело в том, что существуют входы с высоким импедансом Hi-Z или Instrument на аудиоинтерфейсах, преампах или миксерах. Подключение инструментов напрямую к стандартным line или mic входам может привести к ухудшению качества сигнала и потере высоких частот. Продюсеры, звукоинженеры и музыканты, обладающие этим пониманием, могут принимать обоснованные решения, влияющие на качество и текстуру создаваемого или модифицируемого звука.
Эволюция Hi-Z в музыкальной индустрии
Концепция высокой импедансии, или Hi-Z, берет свои истоки в более широких областях электротехники и электроники. Однако ее применение и критическая важность в музыкальной индустрии появились в значительной степени параллельно с развитием и распространением электрически усиленных инструментов. Давайте рассмотрим, как Hi-Z стал неотъемлемым аспектом музыкального производства.
Первые признаки важности Hi-Z можно отследить в начале XX века с изобретением и популяризацией электрогитар. Традиционные акустические гитары, как следует из названия, полагаются на акустику, резонируя звук через полый корпус. В отличие от них, электрогитары используют магнитные звукосниматели для преобразования вибрации струн в электрический сигнал. Эти сигналы относительно слабые и имеют высокий импеданс, что делает их подверженными деградации уровня сигнала и шумовым помехам.
Появление электрогитар и других инструментов с высоким импедансом, таких как бас гитара и некоторые винтажные клавишные, создало необходимость в интерфейсе, способном точно захватывать и усиливать эти слабые сигналы высокого импеданса без потери присущего инструменту тембра. Это привело к разработке специализированных входов Hi-Z на аудиоустройствах.
Hi-Z входы были разработаны с очень высоким входным импедансом, чтобы обеспечить должное усиление инструмента без перегрузки его звукоснимателей и изменения естественного звука. Это был революционный шаг в технологии записи, позволивший музыкантам и звукоинженерам впервые запечатлеть «истинный» звук электрических инструментов.
Глубокое погружение: тех часть Hi-Z
Термин может показаться сложным, но если рассмотреть его основные элементы, он становится гораздо понятнее.
Основы: Что такое импеданс?
Импеданс, обозначаемый символом Z, измеряет сопротивление, которое цепь оказывает на прохождение переменного тока (AC). Он схож с сопротивлением для прохождения постоянного тока (DC), но между ними есть различие.
Сопротивление (R) VS Импеданс (Z)
Сопротивление (обозначается как R). Оно описывает статическое сопротивление потоку электрического тока в цепи и измеряется в омах (Ω). Соотношение между сопротивлением, напряжением (V) и током (I) описывается законом Ома: V = I × R.
Импеданс учитывает не только сопротивление, но и влияние индуктивности и емкости в АС переменном токе. Чтобы проще понимать можно назвать Импеданс более сложным сопротивлением,которое зависит еще от дополнительных факторов. Таких как:
1) Индуктивность (XL): Создает реактивное сопротивление (индуктивное), которое увеличивается пропорционально частоте. Формула: XL = 2πfL, где f — частота.
2) Емкость (XC): Создает реактивное сопротивление (емкостное), которое уменьшается с ростом частоты. Формула: XC = 1 / (2πfC).
Импеданс объединяет сопротивление и реактивность в цепи переменного тока. Он учитывает как статическое сопротивление току (сопротивление), так и частотно-зависимое сопротивление (реактивность).
Конечно же формула для общего развития: Z = √(R² + (XL − XC)²)
Таким образом, импеданс аудиоустройства, например входа Hi-Z, включает не только базовое сопротивление, но и реакцию устройства на различные частоты переменного тока. В аудиотехнике это соответствует различным тонам и высотам звука, что делает импеданс важнейшей концепцией в звукотехнике и музыкальном производстве.
Hi-Z на практике:
Одна из важных функций импеданса — обеспечение эффективной передачи напряжения между устройствами, что называется согласованием импеданса. Что здесь важно понимать: для оптимальной передачи напряжения выходной импеданс источника (например, электрогитары) должен быть ниже входного импеданса приемного устройства (например, аудиоинтерфейса)
Электрогитары и устройства с высоким импедансом
Электрогитары обычно имеют импеданс около 5-10 кОм. Этот высокий выходной импеданс является следствием их магнитных звукоснимателей, которые по сути являются индуктивными катушками. Эти катушки имеют высокое реактивное сопротивление (напоминаю, что выше мы уже выяснили что реактивность - это частотно-зависимое сопротивление), что способствует высокому импедансу на частотах, которые идут на выход.
Но высокий импеданс электрогитары является как технической характеристикой, так и существенным аспектом уникального звука инструмента. (также имеет музыкальные характеристики).
Почему:
1) Некоторые субъективно/объективные предпочтения
Высокий импеданс на выходе гитары взаимодействует с емкостью гитарного кабеля, образуя Low-pass фильтр, который может влиять на тон гитары. В зависимости от длины и типа используемого кабеля это может привести к более теплому, более плавному звуку, поскольку фильтр ослабляет высокие частоты.
2) Полнота частотных характеристик и спектра
Высокое входное сопротивление девайса снижает вероятность ухудшения передачи высоких частот, помогая поддерживать полный спектр звука от исходного инструмента.
3) Минимизация лишнего шлака
Кроме того, использование входов Hi-Z может минимизировать риск внесения нежелательных шумов, дисторшена или искажений в аудиосигнал.
Итак! Чтобы правильно захватить сигнал и сохранить тональные качества, необходимо подключиться к
Все верно - высокоомному входу Hi-Z.
Сравнение стандартных и Hi-Z входов: передача напряжения
Следующие расчеты покажут что произойдет, если выход электрогитары подключить в линию и в Hi-Z вход. А так же будет ясно почему входное сопротивление на девайсе должно быть всегда в разы выше чем выходное сопротивление источника (например гитары).
Расчет 1: Hi-Z вход
сходные данные:
- Выходное сопротивление электрогитары: 10 кОм
- Среднее выходное напряжение: 100 mV
- Входное сопротивление Hi-Z: 1 МОм
Расчет производим по формуле (ее просто нужно запомнить)
Входное напряжение (вход Hi-Z на интерфейсе) = 100 mV x [1 MОм / (1 MОм+ 10 kОм)] = 99 mV
Для Hi-Z входа с сопротивлением 1 МОм, как показано выше, передается 99 мV из исходного сигнала в 100 мV, что составляет 99% эффективности.
Расчет 2: Линейный Line вход
Для Line входа с сопротивлением 10 кОм расчет передачи напряжения следующий:
Line input voltage = 100 mV x [10 kОм / (10 kОм + 10 kОм)] = 50 mV
Результат: Передается только 50% сигнала, что приводит к значительным потерям силы сигнала и качества звучания.
Теперь самое интересное:
Если нет Hi-Z входа,то потребуется DI box или преобразователь импеданса, также известный как DI-бокс (от англ. Direct Injection box), это устройство, предназначенное для согласования импеданса между источником сигнала и приемным устройством. Это особенно важно при подключении инструментов с высоким импедансом, таких как электрогитары, к входам с низким импедансом, например, микрофонным или линейным входам микшеров или аудиоинтерфейсов.
B наконец запомни: Вход Hi-Z в идеале должен иметь сопротивление 1 МОм (1 МОм) или выше, чтобы обеспечить хорошую передачу напряжения и частотную характеристику.
Так всё таки DI или Instrument in?
Всякий раз, когда вы сравниваете / тестируете подобные устройства, трижды убедитесь, что одно из них не громче другого. Незначительные различия в громкости создают очень убедительную иллюзию того, что они звучат "лучше", хотя на самом деле это не так. В противном случае вы можете прийти к неверному выводу.
Извините.
