Венская государственная опера: повышение творческого потенциала сотрудников благодаря модернизации аудиовизуального оборудования
Знаменитая Венская государственная опера в Австрии считается одним из лучших оперных театров в мире. Сезон длится приблизительно 300 дней, а репертуар включает более 60 оперных и балетных представлений. Такое расписание является огромной нагрузкой для сотрудников, работающих по сменному графику, а также для сценических технологий, которые должны функционировать безотказно. Чтобы предоставить посетителям невероятный опыт прослушивания, звуковая система была модернизирована с использованием передовых аудиотехнологий, а помещение звукоаппаратной полностью переоборудовано. Систему внедрила венская компания Salzgeber GmbH, специализирующаяся в области проектирования и реализации высокотехнологичных аудио- и видеосистем, в тесном сотрудничестве с Beckhoff Austria.
К звуковой технике предъявлялись высокие требования: помимо превосходной акустики были необходимы оптимизированные возможности диагностики, а также управление энергопотреблением и визуализация системы, особенно усилителей. «Система звукоусиления, которая более 20 лет непрерывно использовалась в Венской государственной опере, больше не соответствовала современным стандартам звукового оборудования. Мы работаем с типичными звуковыми сигналами, такими как оперный вокал, акустические музыкальные инструменты, хор, органная музыка и другое музыкальное сопровождение», – объясняет Афанасиос Ровакис, руководитель отдела аудио- и видеотехнологий Венской государственной оперы.
Решающее значение при выборе акустических систем имели прежде всего такие художественные требования, как органичное встраивание вокальных и инструментальных солистов или хора в исходное оригинальное звучание оркестра. Кроме того, динамики должны создавать определенное ощущение направления и расстояния, а также конкретный характер распространения звука. «Современные системы с моделируемым охватом используются и настраиваются совершенно иначе, чем всего несколько лет назад. Это важно для таких сценариев применения, где большое внимание уделяется акустике помещения, например, в театре», – рассказывает Афанасиос Ровакис. «Благодаря уникальной архитектуре Венская государственная опера имеет хорошие акустические характеристики, но иногда приходится иметь дело с длинными дистанциями и различными направлениями. Впечатление аудитории в партере отличается, например, от галерки. Голоса лучше слышны с дальних расстояний в «степартере», а лучшая акустика – на верхнем ярусе. Зрительный зал вмещает почти 2700 посетителей, большая часть из которых сидит на двух верхних ярусах, что следует учитывать при звукоусилении», – объясняет главный звукорежиссер.
В ноябре 2020 года после нескольких лет тщательного планирования была завершена модернизация аудиосистемы. В данном проекте с самого начала принимал участие Тино Пфайфер, ведущий инженер Salzgeber GmbH, специализированной компании с многолетним опытом планирования и реализации решений для развлекательных мероприятий. Он спроектировал и разработал контролируемое энергоснабжение, мониторинг усилителей и связь между усилителями и дополнительными сигналами.
«Я решил использовать акустическую систему L-Acoustics, а точнее, серию ARCS W/F, которая звучала особенного хорошо для нашего сценария применения в этом пространстве. Все дальнейшие шаги по интеграции должны были основываться на выбранной системе или быть совместимы с ней», – сообщает Афанасиос Ровакис. Главному звукорежиссеру также требовалась возможность диагностики на основе собранных и проанализированных аудиоданных и данных усилителя мощности. «Эту функцию, которую ранее считали трудоемкой при реализации в аналоговой форме, мы хотели реализовать современным способом», – объясняет Афанасиос Ровакис. «Учитывая разнообразие аудиоканалов, было важно четко видеть поступают ли сигналы туда, куда предназначаются. Также есть возможность удаленного управления – например, отключения звука с помощью кнопок, интегрированных в автоматику микшерного пульта». Среди других требований были мониторинг электропотребления и диагностика неисправностей аудиоустройств, а также визуализация аудиосистемы.
Следующим шагом стал поиск решения, которое сочетало бы эти функции с выбранной аудиосистемой. Здесь компания Beckhoff выступила в роли поставщика оборудования для управления. Аудиоустройства L-Acoustics обмениваются данными с системой управления по протоколу SNMP (Simple Network Management Protocol V1.0). Кристиан Хенке из Beckhoff Austria тесно сотрудничал с Salzgeber, чтобы разработать подходящий коммуникационный функциональный блок для ПО TwinCAT 3.1. «Наш сервер TCP/IP (TF6310) позволяет управлять неограниченным числом устройств и функций. Это уникальное торговое предложение в отрасли. А время отклика, которое мы предлагаем, даже меньше, чем требовалось», – комментирует Мишель Матушке, менеджер направления индустрии развлечений в Beckhoff.
Управление электропотреблением аудиосистемы
С 1950-х годов звуковая техника Венской государственной оперы неоднократно дополнялась, а в некоторых случаях заменялась. «Все это накладывалось друг на друга слой за слоем, следовательно, в помещении звукоаппаратной мы имели дело с беспорядочной системой кабелей и отдельных компонентов», – объясняет Афанасиос Ровакис. «С помощью Тино Пфайфера из Salzgeber мы полностью перепроектировали звукоаппаратную, сделав ее модульной, что, как мы надеемся, позволит не вносить какие-либо фундаментальные изменения в течение следующих 25 лет», – добавляет он.
Распределение питания в звукоаппаратной, из которой контролируется все аудио и видео оборудование, теперь состоит только из трех типов кабеля для входящих и исходящих цепей, а также сети. «Ультракомпактный промышленный ПК C6015 от Beckhoff с EtherCAT-коплером EK1100 и подходящими модулями ввода/вывода используется для распределения питания; при необходимости он включает и выключает питание, а также выполняет диагностику защитных переключателей», – поясняет Тино Пфайфер.
Вместо жестко смонтированных устройств компания Salzgeber разработала гибкую систему, состоящую из восемнадцати 19-дюймовых стоек. Всех потребителей и каждую розетку можно распределить по группам с помощью отдельных стоек, переключать и считывать статус энергопотребления. Такая конфигурация обеспечивает гибкое переключение взаимосвязанных функциональных блоков независимо от местоположения. Модульная конструкция позволяет отделять и передвигать стойки по звукоаппаратной для обслуживания. «Учитывая огромное количество репетиций и прослушиваний, каждое из которых предъявляет различные технические требования, это реальное преимущество, которое помогает отслеживать все аспекты», – рассказывает Афанасиос Ровакис. «Каждый критически важный компонент дублирован. Мы анализируем три фазы сетевого питания, которые оснащены собственным устройством защитного отключения или предохранителем. Переключение устройств возможно в динамическом режиме через шесть удаленно управляемых и контролируемых портов, которые представляют собой группы сокетов».
Все стойки основаны на одной структуре, которая включает Ethernet-коплер BK9100 с двумя модулями измерения параметров трехфазной сети KL3403, шесть трансформаторов тока, два 4-канальных модуля релейных выходов KM2614 с 16 A, подключенных к размыкающим контактам, и KL1809 для мониторинга устройств защитного отключения. «В общей сложности доступно более 100 коммутируемых каналов с широким спектром возможностей диагностики», – объясняет Тино Пфайфер. Модули измерения параметров электросети отображают состояние отдельных потребителей. С помощью анализа огибающей кривой контролируется потребление тока каждой исходящей цепью, а полученные данные хранятся для сравнения. Управление стойками осуществляется посредством двух центральных кнопочных консолей, а также ПК. «Но мы также можем управлять всеми функциями непосредственно из зрительного зала. Все что необходимо – это подключение к сети», – добавляет Афанасиос Ровакис.
Визуализация показывает состояние всех усилителей мощности
Программное обеспечение для визуализации реализовано на базе TwinCAT HMI Server (TF2000) и запускается на промышленном ПК для шкафов управления C6515. HMI для отображения статуса аудиоустройств состоит приблизительно из 1000 переменных ПЛК на одной HMI-странице, которые обновляются каждые 50 мс. Он включает различные окна, которые показывают распределение питания, мониторинг состояния и аудиосигналы. «Развитие визуализации или зоны обзора являлось важным аспектом и одной из основных причин выбора Beckhoff», – добавляет Афанасиос Ровакис. «Теперь мы можем отслеживать какие-либо изменения на мониторе. При воспроизведении аудиосигнала в случае, если динамики расположены далеко, вы получаете недифференцированный шум, источник которого нельзя точно определить при работе за микшерным пультом. Здесь помогает трехмерное расположение измерителей уровня громкости динамиков в HMI». Аудиовыходы можно отключить индивидуально или все сразу посредством кнопок в звукоаппаратной, с помощью аудиоконсолей или HMI. В полностью автоматизированной звукоаппаратной также отображается текущее рабочее состояние усилителей. Приятное непрямое освещение создается с помощью светодиодных лент. Синий означает, что динамики отключены. Красный и приглушенное основное освещение являются сигналом «в эфире», что повышает концентрацию операторов.
«Открытость и длительная доступность компонентов также стали причинами выбора системы управления Beckhoff. Мы можем реализовать необходимые функции посредством модулей ввода/вывода и даже получить дополнительные преимущества путем реализации функций, о которых пока даже не задумывались», – утверждает Афанасиос Ровакис.