音響強化システム

音響強化システムは、ミキシングコンソールによって制御される筐体内のマイクロフォン、信号プロセッサ、アンプ、およびスピーカーの組み合わせであり、ライブまたは録音済みのサウンドを大きくし、それらのサウンドをより大きくまたはより遠くの聴衆に配信することもできます。^{[1] [2]多くの場合、音響強化システムは、ソースをそのまま増幅するのではなく、通常は}リバーブなどの電子効果を使用して、ステージ上のソースのサウンドを強化または変更するためにも使用されます。

スタジアムで行われるロックコンサートの音響強化システムは、数百本のマイク、複雑なライブサウンドミキシングおよび信号処理システム、数万ワットのアンプ出力、複数のスピーカーアレイなど、非常に複雑になる可能性があり、これらすべてをオーディオエンジニアと技術者のチームが監視します。一方、音響強化システムは、小さな喫茶店で演奏するギタリストのために、100ワットの増幅スピーカーに接続された1本のマイクなどで構成される、小さな拡声（PA）システムのように単純な場合もあります。どちらの場合も、これらのシステムは音を増強して音量を大きくしたり、より広い聴衆に音を届けたりします。^[3]

オーディオエンジニアやプロオーディオ業界の一部では、これらのオーディオシステムを音響強化（SR）システムと呼ぶべきか、PAシステムと呼ぶべきかについて意見が分かれています。技術や機能によって2つの用語を区別するのが一般的ですが、使用目的によって区別する人もいます（例：SRシステムはライブイベントのサポート用、PAシステムは建物や施設でのスピーチや録音された音楽の再生用）。地域や市場によっては、2つの用語の区別が重要ですが、多くの専門家の間では、これらの用語は互換性があると考えられています。^[4]

一般的な音響強化システムは、人の歌声などの音響エネルギーを電気信号に変換する入力トランスデューサー（マイクなど）、信号特性を変更する信号プロセッサ（低音と高音を調整するイコライザー、信号ピークを低減するコンプレッサーなど）、結果として得られる信号の強力なバージョンを作成してスピーカーを駆動するアンプ、信号を音響エネルギー（聴衆や演奏者が聞く音）に変換する出力トランスデューサー（スピーカーキャビネット内のスピーカーなど）で構成されています。これらの主要部分には、聴衆、演奏者、またはその他の個人に対して音を補強して明瞭にするという目的を達成するために、さまざまな数の個別のコンポーネント^[5]が含まれます。

大規模システムにおける音響強化には、通常、信号入力から始まる信号パスが含まれます。信号入力は、楽器のピックアップ(エレキギターまたはエレキベース)、ボーカリストが歌うためのマイク、楽器やギターアンプの前に置かれたマイクなどです。これらの信号入力は、太い多芯ケーブル(スネークと呼ばれることが多い)の入力ジャックに差し込まれます。次に、スネークは、すべての入力の信号を 1 台以上のミキシングコンソールに送ります。

コーヒーハウスや小さなナイトクラブでは、スネークは単一のミキシング コンソールにのみルーティングされることがあります。オーディオ エンジニアは、このミキシング コンソールを使用して、観客がメイン スピーカーから聞くステージ上のボーカルや楽器の音と音量を調整し、演奏者に向けられた モニター スピーカーの音量を調整します。

中規模から大規模の演奏会場では、通常、ステージ上の信号を 2 つのミキシングコンソール( FOH) とステージ モニター システム(ステージ サイドの 2 つ目のミキサーであることが多い) にルーティングします。このような場合、少なくとも 2 人のオーディオ エンジニアが必要です。1 人は FOH の観客向けのメイン ミックスを担当し、もう 1 人はステージ上の演奏者向けのモニター ミックスを担当します。

信号がミキシング コンソールの入力に到達すると、この信号はサウンド エンジニアによってさまざまな方法で調整されます。信号は、イコライズ(たとえば、サウンドの低音または高音を調整する)、圧縮(不要な信号ピークを回避する)、またはパン(左または右のスピーカーに送られる) することができます。信号は、リバーブ効果などの外部エフェクト プロセッサにルーティングされることもあり、ウェット(エフェクトがかかった) バージョンの信号が出力され、通常はドライ(エフェクトなし) 信号とさまざまな量でミックスされます。デジタル ディレイやリバーブなど、多くの電子エフェクト ユニットが音響強化システムで使用されます。一部のコンサートでは、ピッチ補正エフェクト ( AutoTuneなど) を使用して、音程外れの歌声を電子的に補正します。

ミキシング コンソールには、各入力チャンネルに追加のセンド( auxまたはaux センド(「aux センド」の略)とも呼ばれる) があり、異なるミックスを作成し、別の目的で別の場所に送ることができます。aux センドの 1 つの用途は、モニター ミックスのボーカル信号と楽器信号のミックスを作成することです (これは、ステージ上の歌手やミュージシャンがモニタースピーカーまたはインイヤー モニターから聞く信号です)。aux センドのもう 1 つの用途は、特定のチャンネルをさまざまな量選択し (各チャンネルの aux センド ノブを使用)、これらの信号をエフェクト プロセッサにルーティングすることです。aux センドの 2 番目の用途の一般的な例は、ロックバンドのすべてのボーカル信号をリバーブ エフェクトに通すことです。リバーブは通常、メイン ミックスのボーカルに追加されますが、エレクトリック ベースやその他のリズム セクションの楽器に追加されることは通常ありません。

処理された入力信号は、次にコンソールのマスター フェーダーにミックスされます。信号パスの次のステップは、一般的に、設置されているシステムのサイズによって異なります。小規模なシステムでは、メイン出力は追加のイコライザーに送られるか、直接パワー アンプに送られ、そのアンプには 1 台以上のスピーカー (小規模な会場ではステージの両側に 1 台ずつ、大規模会場では多数) が接続されます。大規模システムでは、信号は通常、最初にイコライザーを経由してクロスオーバーに送られます。クロスオーバーは、信号を複数の周波数帯域に分割し、各帯域は低域、中域、高域の信号用に別々のアンプとスピーカー エンクロージャに送られます。低域信号はアンプに送られ、次にサブウーファーに送られ、中域と高域の音は通常、フルレンジスピーカーキャビネットに電力を供給するアンプに送られます。クロスオーバーを使用してサウンドを低、中、高の周波数に分けると、すべての周波数を単一のフルレンジ スピーカー システムにルーティングするよりも、「よりクリーンでクリアなサウンド」が得られます (バイアンプを参照)。ただし、多くの小規模な会場では、セットアップが簡単でコストもかからないため、依然として単一のフルレンジ スピーカー システムが使用されています。

音響強化システムには多くの種類の入力トランスデューサーがありますが、最も一般的に使用される入力デバイスはマイクロフォンです。マイクロフォンは、変換方法、極性パターン、または機能的用途に応じて分類できます。音響強化に使用されるマイクロフォンのほとんどは、ダイナミック マイクロフォンまたはコンデンサーマイクロフォンです。指向性マイクロフォンの一種であるカーディオイド マイクは、側面と背面からの音のピックアップを減らし、ステージ モニター システムからの不要なフィードバックを回避するため、ライブ サウンドで広く使用されています。

音響強化に使用されるマイクは、ベースウェイト付き直立スタンド、演台マウント、タイクリップ、楽器マウント、ヘッドセットマウントなど、さまざまな方法で配置および取り付けられます。スタンドに取り付けられたマイクは、音を拾うために楽器アンプの前にも配置されます。ヘッドセットマウントマイクとタイクリップマウントマイクは、演奏者や話者が自由に動けるようにワイヤレス伝送で使用されることがよくあります。ヘッドセットマウントマイク技術を早期に採用した人には、カントリー歌手のガース・ブルックス、^{[6] 、} ケイト・ブッシュ、マドンナなどがいます。^[7]

その他の入力トランスデューサーには、エレキギターやエレキベースで使用される磁気ピックアップ、弦楽器で使用されるコンタクトマイク、レコードプレーヤーで使用されるピアノや蓄音機ピックアップ (カートリッジ) などがあります。シンセサイザーなどの電子楽器では、出力信号をミキシングコンソールに直接ルーティングできます。これらのソースの一部をコンソールの入力に適合させるには、 DI ユニットが必要になる場合があります。

ワイヤレス システムは、通常、エレキギター、ベース、ハンドヘルド マイク、インイヤー モニター システムに使用されます。これにより、演奏者はショー中にステージ上を動き回ったり、観客席に出たりしても、つまずいたりケーブルが外れたりする心配がありません。

ミキシング コンソールは、音響強化システムの心臓部です。ここで、サウンド エンジニアは、ボーカリストのマイクやエレクトリック ベースからの信号など、各入力の音量とトーンを調整し、これらの音源をミックス、イコライズ、エフェクトを追加できます。ライブ ショーのミキシングには、技術と芸術の両方のスキルが必要です。サウンド エンジニアは、スピーカーとアンプのセットアップ、エフェクト ユニット、その他の技術に関する専門知識と、音楽がどのような音になるかを聞き分ける優れた「耳」を備えていなければ、優れたミックスは作成できません。

1 つの音響強化システムで、複数のコンソールをさまざまな目的に使用できます。フロント オブ ハウス (FOH) ミキシング コンソールは通常、オペレーターがステージ上のアクションを見ることができ、観客が聞いているものを聞くことができる場所に配置されます。放送や録音の用途では、ミキシング コンソールは密閉されたブース内またはOB バンの屋外に設置されます。大規模な音楽制作では、ステージ上のパフォーマーのミックスを作成する専用のステージ モニター ミキシング コンソールが別個に使用されることがよくあります。これらのコンソールは通常、オペレーターがステージ上のパフォーマーと通信できるようにステージの横に配置されます。^{[8] [a]}

バーやクラブなどの会場向けの小型 PA システムには、以前はプロ仕様の機器でしか利用できなかった、デジタルリバーブ効果、グラフィック イコライザー、および一部のモデルではオーディオ フィードバックが問題になったときに電子的に感知して防止するフィードバック防止回路などの機能が搭載されています。デジタル効果装置には、複数のプリセットおよび可変リバーブ、エコー、および関連効果があります。デジタル スピーカー管理システムは、ラックマウント可能な単一のユニットで、サウンド エンジニアにデジタル遅延 (スピーカーが互いに同期していることを保証するため)、リミッター、クロスオーバー機能、EQ フィルター、コンプレッション、およびその他の機能を提供します。過去数十年間、サウンド エンジニアは、これらのタスクを実行するために、通常、ラックマウントされたアナログ効果装置デバイスを大量に持ち運ばなければなりませんでした。

イコライザーは、オーディオ エンジニアがチャンネル、グループ (例: ドラムキットのすべてのマイク)、またはステージ全体のミックスの音色と周波数を制御できる電子デバイスです。家庭用ステレオの低音と高音のコントロールは、イコライザーのシンプルなタイプです。イコライザーは、プロ仕様の音響強化システムでは、シェルビング イコライザー (通常、低音と高音の周波数の全範囲に対応)、グラフィック イコライザー、およびパラメトリック イコライザーの 3 つの形式で存在します。グラフィック イコライザーにはフェーダー(垂直スライド コントロール)があり、これらを組み合わせると、グラフ上にプロットされた周波数応答曲線に似ています。フェーダーを使用して、特定の周波数帯域をブーストまたはカットできます。

イコライザーを使用すると、低音域の音が控えめな歌手など、弱すぎる周波数をブーストできます。低音域の音が「ブーミー」なベースドラムや、共鳴しすぎるドレッドノートギターなど、大きすぎる周波数はカットできます。音響強化システムでは、通常、1/3オクターブの周波数中心を持つグラフィックイコライザーを使用します。これらは通常、メインのスピーカーシステムまたはステージ上のモニタースピーカーに送られる出力信号をイコライズするために使用されます。パラメトリックイコライザーは、ミキシングコンソールの各チャンネルに組み込まれていることが多く、通常は中音域の周波数に使用されます。また、ミキシングボードに接続できる個別のラックマウントユニットとしても利用できます。パラメトリックイコライザーでは、通常、ノブが使用され、場合によってはボタンが使用されます。オーディオエンジニアは、カットまたはブーストする周波数帯域を選択し、追加のノブを使用して、この周波数範囲をカットまたはブーストする量を調整できます。パラメトリックイコライザーは、1970 年代に初めて普及し、それ以来、多くのエンジニアが好んで使用するプログラムイコライザーとなっています。

イコライザーやオーディオ コンソールには、ハイパス(ローカット) フィルターやローパス(ハイカット) フィルターが含まれている場合もあります。ハイパス フィルターとローパス フィルターは、特定のチャンネルの帯域幅の極限を制限します。非常に低い周波数のサウンド信号 ( 超低周波またはサブソニックと呼ばれる) をカットすると、可聴音を生成せず、さらにサブウーファー ドライバーに負担をかける可能性のあるアンプの電力の無駄が削減されます。超音波エネルギーをカットするローパス フィルターは、無線周波数、照明制御、またはデジタル回路からの干渉がパワー アンプに侵入するのを防ぐのに役立ちます。このようなフィルターは、オーディオ エンジニアが周波数範囲を完全に制御できるように、グラフィック イコライザーやパラメトリック イコライザーと組み合わせて使用​​されることがよくあります。ハイパス フィルターとローパス フィルターを一緒に使用すると、バンドパスフィルターとして機能し、可聴スペクトルの上下両方の不要な周波数を除去します。バンドストップ フィルターはその逆を行います。中央の 1 つのバンドを除くすべての周波数を通過させます。フィードバック サプレッサは、マイクロプロセッサを使用して、フィードバックの発生を自動的に検出し、フィードバックに関連する特定の周波数に 狭帯域ストップ フィルタ (ノッチ フィルタ) を適用します。

ダイナミック レンジ コンプレッションは、オーディオ エンジニアがオーディオ信号のダイナミック レンジを管理できるように設計されています。自動コンプレッサーが発明される前は、オーディオ エンジニアは「フェーダーを操作する」、つまりミックスを注意深く聞き、音量が大きすぎる歌手や楽器のフェーダーを下げることで同じ目的を達成していました。コンプレッサーは、定義されたレベル (しきい値) を超える信号のゲインを、比率設定によって決定される定義された量だけ減らすことでこれを実現します。市販されているコンプレッサーのほとんどは、オペレーターが通常 1:1 から 20:1 の範囲内で比率を選択できるように設計されていますが、最大 ∞:1 まで設定できるものもあります。圧縮率の高いコンプレッサーは、通常、リミッターと呼ばれます。コンプレッサーが信号のゲインを調整する速度 (アタックとリリース) は、デバイスの 最終出力またはメイクアップ ゲインと同様に、通常調整可能です。

コンプレッサーの用途は多岐にわたります。一部の用途では、コンポーネントの保護とゲイン構造の制御にリミッターを使用します。コンプレッサーを使用した芸術的な信号操作は、明瞭度を向上させたり、プログラム素材に関連して信号を創造的に変更したりするために、ミックス エンジニアによって広く使用されている主観的な手法です。芸術的な圧縮の例としては、現代のロック ドラム キットのさまざまなコンポーネントに使用される一般的な強力な圧縮があります。ドラムは、よりパンチが効いて豊かなサウンドになるように処理されます。

ノイズ ゲートは、設定されたしきい値以下の信号をミュートします。ノイズ ゲートの機能は、ある意味ではコンプレッサーの機能の逆です。ノイズ ゲートは、マイクを取り付けたエレキ ギター アンプのハム音や、牧師の演壇の紙が擦れる音など、プログラムに関係のないノイズを拾ってしまうマイクに便利です。ノイズ ゲートは、多くのハード ロックやメタル バンドのドラム キットのドラムの近くに置かれたマイクを処理するためにも使用されます。ノイズ ゲートがないと、フロア タムなどの特定の楽器のマイクが近くのドラムやシンバルからの信号も拾ってしまいます。ノイズ ゲートを使用すると、ドラム キットの各マイクの感度しきい値を設定して、ドラムの直接の打撃音とそれに続く減衰音だけが聞こえ、近くの音は聞こえないようにすることができます。

リバーブとディレイ効果は、ミックスのサウンドを強化し、望ましい芸術的効果を生み出すために、音響強化システムで広く使用されています。リバーブとディレイは、サウンドに広がり感を加えます。リバーブは、小さな部屋から巨大なホールまで、または物理的に存在しない空間に歌声や楽器が存在しているような効果を与えることができます。リバーブの使用は、信号を「ドライ」 (効果なし) のままにした場合よりも自然に聞こえることが多いため、聴衆に気づかれないことがよくあります。^[10] ライブサウンド用に設計された現代のミキシングボードの多くには、オンボードのリバーブ効果が含まれています。

その他のエフェクトには、フランジャー、フェイザー、コーラスなどのモジュレーション エフェクトや、エキサイターやハーモナイザーなどのスペクトル操作または倍音エフェクトがあります。2010 年代のポップ ミュージックの再現におけるエフェクトの使用は、多くの場合、アーティストの音楽のスタジオ バージョンのサウンドをライブ コンサートの環境で模倣しようとするものです。たとえば、オーディオ エンジニアは、オート チューンエフェクトを使用して、歌手がレコーディングで使用した珍しいボーカル サウンド エフェクトを作成する場合があります。

適切なエフェクトの種類、バリエーション、レベルは非常に主観的であり、制作のオーディオ エンジニア、アーティスト、バンド リーダー、音楽プロデューサー、または音楽監督によって共同で決定されることがよくあります。

フィードバックサプレッサーは、不要なオーディオ フィードバックを検出し、通常はシステムの信号パスにノッチ フィルターを自動的に挿入することで、これを抑制します。オーディオ フィードバックは、パフォーマンスの妨げとなる不要な大きな叫び声のようなノイズを発生させ、スピーカーや演奏者、観客の耳を損傷する可能性があります。マイクからのオーディオ フィードバックは、マイクがモニターまたはメイン スピーカーに近すぎる場合に発生し、音響強化システムが増幅します。マイクを介したオーディオ フィードバックは、ほぼ普遍的に否定的な現象と見なされており、多くのエレキ ギタリストは、ギター フィードバックをパフォーマンスの一部として使用しています。このタイプのフィードバックは意図的なものであるため、サウンド エンジニアはこれを防止しようとはしません。

パワーアンプは、ラインレベルの信号を増幅するために電力と回路を使用し、スピーカーを駆動して音を出すのに十分な電力を供給する電子デバイスです。ヘッドフォンを含むすべてのスピーカーは、電力増幅を必要とします。ほとんどのプロ用オーディオパワーアンプは、通常、何らかの制限としてクリッピングに対する保護も提供します。クリッピングに押し込まれたパワーアンプは、スピーカーを損傷する可能性があります。アンプは通常、出力間の 短絡と過熱に対する保護も提供します。

オーディオエンジニアは、十分なヘッドルームを備えたアンプを選択します。ヘッドルームとは、オーディオシステムの信号処理能力が指定された公称レベルを超える量を指します。^{[11]ヘッドルームは、}クリッピングなどによってシステムやオーディオ信号に損傷を与えることなく、一時的なオーディオピークが公称レベルを超えることを許可する安全領域と考えることができます。公称レベルとヘッドルームの推奨事項は標準化団体によって異なります。十分なヘッドルームを備えたアンプを選択すると、信号がクリーンで歪みのない状態を保つことができます。

ほとんどの音響強化機器と同様に、プロ仕様のパワーアンプは通常、標準の19 インチ ラックに取り付けられるように設計されています。ラックマウント アンプは通常、輸送中に機器が損傷するのを防ぐためにロード ケースに収納されています。アクティブ スピーカーには、スピーカーの要件に合わせてメーカーが選択したアンプが内蔵されています。アクティブ スピーカーの中には、イコライゼーション、クロスオーバー、ミキシング回路が組み込まれているものもあります。

アンプは大量の熱を発生するため、アンプを機器ラックに取り付ける際には、放熱がオペレータにとって重要な要素となります。^[12] 多くのパワーアンプには、ヒートシンクに空気を流すためのファンが内蔵されています。ヒートシンクはほこりで詰まる可能性があり、アンプの冷却能力に悪影響を与える可能性があります。

1970 年代から 1980 年代にかけて、ほとんどの PA では重量級の AB 級アンプが使用されていました。1990 年代後半には、スイッチング電源とD 級アンプの使用が増え、PA アプリケーションのパワーアンプは軽量、小型、強力、高効率になり、重量とスペースを大幅に節約できるだけでなく、効率も向上しました。鉄道駅、スタジアム、空港に設置されることが多い D 級アンプは、古いアンプに比べて、最小限の追加冷却と高いラック密度で動作できます。

デジタル クロスオーバー機能、圧縮、制限、およびその他の機能を 1 つのユニットに統合したデジタル スピーカー管理システム (DLMS) は、ミキシング コンソールからのミックスを処理し、さまざまなアンプにルーティングするために使用されます。システムには複数のスピーカーが含まれる場合があり、各スピーカーの出力は特定の周波数範囲 (低音、中音、高音など) に最適化されています。DLMS の助けを借りて音響強化システムをバイアンプおよびトライアンプ化すると、各アンプにそれぞれのスピーカーに適した周波数のみを送信し、パッシブ クロスオーバー回路に関連する損失を排除することで、アンプの電力をより効率的に使用できます。

シンプルで安価な PAスピーカーには、適切な筐体に収められた1 つのフルレンジスピーカードライバーが搭載されている場合があります。より精巧なプロ仕様の音響強化スピーカーには、低、中、高の周波数の音を出すために個別のドライバーが組み込まれている場合があります。クロスオーバー ネットワークは、さまざまな周波数を適切なドライバーにルーティングします。1960 年代には、ホーン ロード式の劇場および PA スピーカーは、背の高い筐体内に垂直に並んだ複数のドライバーの列で構成されていました。

1970 年代から 1980 年代初頭にかけては、スピーカー設計の革新の時代であり、多くの音響強化会社が市販のドライバーを使用して独自のスピーカーを設計しました。革新の領域は、キャビネット設計、耐久性、梱包と輸送の容易さ、セットアップの容易さでした。また、この時期には、大規模なコンサートでメインのスピーカーを吊り下げたり、フライングしたりすることが導入されました。1980 年代には、大手スピーカー製造業者が 1970 年代の革新を使用して標準製品を生産し始めました。これらのほとんどは、12 インチ、15 インチ、またはダブル 15 インチのウーファーと、高周波ホーンに取り付けられた高周波ドライバーを備えた小型の 2 ウェイ システムでした。1980 年代には、音響強化市場に重点を置くスピーカー会社も始まりました。

1990 年代には、ライン アレイが導入されました。これは、小型のキャビネットにスピーカーを縦に長く並べることで効率を高め、均一な分散と周波数応答を実現するものです。台形型のエンクロージャーは、多数のエンクロージャーを簡単に並べられることから人気が高まりました。この時期には、三脚スタンドに取り付けられた安価な成型プラスチック スピーカー エンクロージャーも導入されました。多くのエンクロージャーにはパワー アンプが内蔵されており、プロでなくてもセットアップして操作できます。これらのシンプルなパワード スピーカーから得られる音質は、実装方法によって大きく異なります。

多くの音響強化スピーカー システムには、過度の電力や操作ミスによる損傷を防ぐための保護回路が組み込まれています。 リセット可能なヒューズ、特殊な電流制限電球、回路ブレーカーが単独または組み合わせて使用​​され、ドライバーの故障を減らしました。同じ時期に、プロの音響強化業界では、最大電流が 15 アンペアに制限されている1/4 インチ ジャック、XLR コネクタ、Cannonマルチピン コネクタに代わって、Neutrik Speakon NL4 および NL8 コネクタが標準スピーカー コネクタになりました。XLR コネクタは、アクティブ スピーカー キャビネットの標準入力コネクタとして今でも使用されています。

ユーザーがスピーカーを過剰に使用しないように、スピーカーには最大電力容量を示す電力定格（ワット単位）があります。オーディオエンジニアリング協会（AES）とスピーカー業界団体 ALMA が EIA-426 テスト標準を開発したおかげで、電力処理仕様の信頼性が高まりました。

小規模な会場向けの軽量でポータブルなスピーカー システムは、音楽の低周波部分 (エレクトリック ベース、バス ドラムなど) をパワードサブウーファーにルーティングします。低周波エネルギーを別のアンプとサブウーファーにルーティングすると、システムの低音応答が大幅に改善されます。また、低周波音はスピーカー システムで相互変調やその他の歪みを 引き起こす可能性があるため、明瞭度が向上する可能性があります。

プロフェッショナルな音響強化スピーカー システムには、より均一な音響カバレッジを提供し、パフォーマンス会場内の視界を最大化するために、ステージ領域の上にスピーカーを安全に吊り上げるための専用ハードウェアが含まれていることがよくあります。

モニター スピーカーはフォールドバックスピーカーとも呼ばれ、ステージ上で演奏者が歌や演奏を聞きやすくするために使われるスピーカー キャビネットです。そのため、モニター スピーカーは演奏者またはステージの一部に向けられます。通常、メイン スピーカー システムに送られるミックスとは異なるボーカルや楽器のミックスが送られます。モニター スピーカー キャビネットはくさび形をしていることが多く、ステージの床に設置すると、出力が演奏者に向かって上向きになります。ステージ上のスペースを節約するためにモニター スピーカーを小型化する必要があるため、スピーカー コーンとホーンを備えたシンプルな 2 ウェイのデュアル ドライバー設計が一般的です。これらのスピーカーは、比較的スピーカーの近くにいる少数の人々に音を提供すればよいため、通常、メイン スピーカー システムよりも電力と音量が少なくて済みます。一部のメーカーは、小型 PA システムのコンポーネントとして、またはモニター スピーカーとして使用できるようにスピーカーを設計しています。多数のメーカーが、アンプを内蔵したパワード モニター スピーカーを製造しています。

インイヤーモニターの代わりにモニタースピーカーを使用すると、ステージ上の音量が大きくなるため、前にいる演奏者のフィードバック問題や聴覚障害が進行する可能性があります。^[13] また、ステージ上の演奏者にとってミックスの明瞭度も、周囲の雑音が多く聞こえるため、通常は損なわれます。アクティブ（アンプ内蔵）またはパッシブのモニタースピーカーを使用すると、ステージ上のケーブルや機材が増え、ステージが雑然とします。これらの要因により、インイヤーモニターの人気が高まっています。

インイヤーモニターは、ライブパフォーマーがモニターとして使用するために設計されたヘッドフォンです。ユニバーサルフィットまたはカスタムフィットデザインのいずれかです。ユニバーサルフィットインイヤーモニターは、事実上誰の耳にも挿入できるゴム製またはフォーム製のチップを備えています。カスタムフィットインイヤーモニターは、聴覚専門医が採取したユーザーの耳の型から作成されます。インイヤーモニターは、ほとんどの場合、ワイヤレス送信システムと組み合わせて使用​​され、パフォーマーはモニターミックスを受信しながらステージ上を自由に移動できます。

インイヤーモニターは、それを使用するパフォーマーにかなりの遮音性を提供します。ステージ上の音が聞こえず、モニターエンジニアはより正確でクリアなミックスをパフォーマーに提供できます。インイヤーモニターを使用すると、各パフォーマーに独自のカスタマイズされたミックスを送信できます。これはモニタースピーカーでも同様ですが、1人のパフォーマーのインイヤーモニターは他のミュージシャンには聞こえません。この遮音性の欠点は、パフォーマーが観客の声や、マイクを持っていないステージ上の他のパフォーマーのコメントを聞くことができないことです（たとえば、ベース奏者がドラマーに伝えたい場合）。これは、大規模なプロダクションでは、観客に面したマイクを設置し、インイヤーモニターの送信にミックスすることで改善されています。^[13]

1980 年代半ばに導入されて以来、インイヤー モニターは、大規模なツアー バンドにとって最も人気のあるモニタリング デバイスの選択肢となっています。ステージ上の楽器アンプ以外のスピーカーを削減または排除することで、フロント オブ ハウスとモニター エンジニアの両方にとって、よりクリーンで問題が少ないミキシングが可能になりました。オーディオ フィードバックが大幅に減少し、ステージの背面の壁からボーカル マイクや観客に反射する音が減るため、フロント オブ ハウスのミックスの明瞭度が向上します。

音響強化システムはさまざまな環境で使用されており、それぞれに異なる課題があります。

レンタルのオーディオビジュアル システムは、レンタル者による過酷な使用や乱暴な扱いにも耐えなければなりません。このため、レンタル会社は、スチール製の角でしっかりと補強され保護されたスピーカー キャビネットを所有する傾向があり、パワー アンプやエフェクトなどの電子機器は保護用のロード ケースに取り付けられていることがよくあります。レンタル会社は、スピーカー保護回路やアンプ リミッターなどの電子保護機能を備えた機器を選択する傾向もあります。

非専門家向けのレンタル システムは、使いやすくセットアップしやすく、レンタル会社にとって修理やメンテナンスが容易である必要があります。この観点から、スピーカー キャビネットには、修理や交換ができるように、ホーン、スピーカー、クロスオーバー回路に簡単にアクセスできる必要があります。

多くのツアーバンドや大規模な企業イベントでは、レンタル会社に 1 人以上のオーディオ エンジニアが常駐する大型の音響補強システムをレンタルします。ツアー用のレンタル システムの場合、通常、レンタル会社から数人のオーディオ エンジニアと技術者がバンドに同行し、機器のセットアップと調整を行います。バンドのミキシングを行う担当者は、ショーのさまざまな側面に精通しており、バンドがショーに求めるサウンドを理解しているため、バンド側が選んで派遣することがよくあります。

ライブ ミュージック クラブやダンス イベントの SR を設定する場合、独特の課題が伴うことがよくあります。これは、クラブとして使用される会場が、元倉庫や音楽劇場から、小さなレストランやコンクリートの壁の地下のパブまで多岐にわたるためです。ダンス イベントは、巨大な倉庫、航空機格納庫、または屋外スペースで開催されることがあります。クラブがバルコニー付きの複数階建ての会場や L 字型の部屋にある場合もあり、すべての観客に一貫したサウンドを提供することは困難です。解決策は、適切なカバレッジを得るために補助スピーカーを使用し、遅延を使用して、観客が異なる時間に同じ強化サウンドを聞かないようにすることです。

クラブで使用される低周波音専用のサブウーファースピーカー キャビネットとパワー アンプの数は、クラブの種類、そこで演奏される音楽のジャンル、会場の規模によって異なります。伝統的なフォーク、ブルーグラス、ジャズ グループが主な演奏者である小さなコーヒー ハウスにはサブウーファーがなく、代わりにフルレンジのメイン PA スピーカーで低音を再生する場合があります。一方、ハード ロックやヘビーメタルの音楽バンドが演奏するクラブや、DJ がダンス ミュージックを演奏するナイトクラブには、これらのジャンルや音楽スタイルでは通常、パワフルで深みのある低音が使用されるため、複数の大型サブウーファーが設置されている場合があります。

クラブのサウンド システムを設計する際の課題は、サウンド システムをDJが演奏する録音済みの音楽とライブ ミュージックの両方に使用する必要がある場合があることです。DJ 用に設計されたクラブ システムには、 DJ ミキサーとレコード プレーヤー用のスペースが必要です。対照的に、ライブ ミュージック クラブには、ライブ サウンド用に設計されたミキシング ボード、ステージ上のモニター システム、ステージからミキサーまで伸びる多芯スネーク ケーブルが必要です。両方のタイプのショーを開催するクラブでは、両方の用途に必要な機器とセットアップを提供することが課題となる場合があります。クラブは、空気が高温、多湿、煙が多いため、サウンド機器にとって過酷な環境になることがあります。クラブによっては、パワー アンプを低温に保つことが課題となる場合があります。

教会やそれに類する礼拝所では、設計上の課題がよく発生します。スピーカーは、アンティークな木工品や石工品と調和するように目立たないようにする必要があります。場合によっては、オーディオ デザイナーがカスタム ペイントしたスピーカー キャビネットを設計しています。礼拝堂や礼拝堂などの施設は天井の低い細長い部屋であるため、十分なカバレッジを得るには部屋全体に補助スピーカーを追加する必要があります。教会のシステムは、設置後、会衆のアマチュア ボランティアによって操作されることが多く、操作やトラブルシューティングが容易でなければなりません。このため、礼拝所用に設計されたミキシング コンソールには、未使用のチャンネルを下げてノイズを減らす自動ミキサーや、フィードバックしている周波数を検出してノッチ アウトする自動フィードバック除去回路が搭載されているものもあります。これらの機能は、コンベンション施設や多目的会場で使用される多機能コンソールでも利用できる場合があります。

ツアー用サウンド システムには、さまざまなホールや会場をカバーできるほど強力で多用途でなければならないため、さまざまなサイズや形状のものがあります。ツアー用システムには、ナイトクラブやその他の中規模会場で演奏するバンド向けの中規模システムから、スタジアム、アリーナ、野外フェスティバルで演奏するグループ向けの大規模システムまであります。ツアー用サウンド システムは、多くの場合、十分な冗長性を備えて設計されているため、機器の故障やアンプの過熱が発生しても、システムは機能し続けます。数千人以上の観客を前に演奏するバンド向けのツアー用システムは、通常、各ショーに出演者と一緒に移動する技術者やエンジニアのチームによってセットアップおよび操作されます。

ツアー中に中規模から大規模の会場で演奏する主流のバンドは、オーディオ エンジニアを含むコンサート システムと制作スタッフ全員を集めて 1 ～ 2 週間のテクニカル リハーサルを予定します。これにより、オーディオ エンジニアと照明エンジニアはショーに慣れ、必要に応じてショーの各パートのデジタル機器 (デジタル ミキサーなど) のプリセットを確立できます。多くの現代の音楽グループは、この期間中にフロント オブ ハウスエンジニアとモニター ミキシング エンジニアと協力して、ステージ上の自分たちと観客の両方にとってショーとミックスがどのように聞こえるかという大まかなアイデアを確立します。

これには、多くの場合、特定の曲で使用するさまざまなエフェクトと信号処理をプログラミングして、曲をスタジオバージョンに似たサウンドにすることが含まれます。エフェクトの変更が多いショーを管理するために、ショーのミキシングエンジニアは、各曲の間でこれらの多くの設定を保存して自動的に呼び出すことができるように、デジタルミキシングコンソールを使用することがよくあります。この時間を利用して、システム技術者は、ツアーで使用する特定の機器の組み合わせと、ショー中に音響的にどのように反応するかに慣れます。これらの技術者は、ショーの間中、SRシステムが正しく動作し、システムが正しく調整されていることを確認しながら忙しくしています。部屋や会場の音響応答は、温度、湿度、部屋やスペースにいる人の数に応じて、1日を通して異なる応答をするためです。

ライブシアター、オペラシアター、その他の劇的な用途の音響は、教会と同様の問題を引き起こす可能性があります。劇場は歴史的建造物内にある場合があり、スピーカーと配線を建築物に溶け込ませる必要があります。視界を遮らないようにする必要があるため、通常のスピーカー キャビネットの使用は受け入れられない場合があります。代わりに、スリムで薄型のスピーカーが使用されることがよくあります。

ライブシアターやドラマでは、出演者がステージ上を動き回るため、ワイヤレスマイクが必要になる場合があります。予算の大きいシアターショーやミュージカルの一部は、ライブでサラウンドサウンドでミックスされており、ショーのサウンドオペレーターがサウンドエフェクトをトリガーし、ショーのミキシングエンジニアが音楽やセリフとミックスしています。これらのシステムの設計は通常、はるかに複雑で、劇場のさまざまなゾーンに別々のスピーカーセットが必要になります。

交響曲やオペラなどのクラシック音楽が演奏されるコンサートホールでは、音響強化と呼ばれる微妙なタイプの音響強化が使用されています。音響強化システムは、ホールにさらなる音を加え、観客席エリアのデッドスポットを防止します。これは、「ホールの本来の音響特性を増強する」ことによって行われます。このシステムでは、「コンピューターに接続されたマイクのアレイと、スピーカーのアレイに接続されたコンピューター」が使用されます。しかし、コンサート客がこれらのシステムの使用に気付くにつれて、議論が巻き起こっています。「純粋主義者は、特定のホールでの [クラシック] 声 [または] 楽器の自然な音響は変更されるべきではないと主張しています。」^[14]

カイ・ハラダ氏の記事「オペラのダーティ・リトル・シークレット」では、オペラハウスが「会場の音響構造の欠陥を補うために」電子音響増強システムを使い始めたと述べている。オペラファンの間で騒動が起こっているにもかかわらず、ハラダ氏は、音響増強システムを使用しているオペラハウスはどれも「伝統的なブロードウェイスタイルの音響増強を使用していない。このタイプの音響増強では、ほとんどの歌手がラジオマイクを装備し、劇場中に散らばった一連の見苦しいスピーカーにミックスされる」。その代わりに、ほとんどのオペラハウスは音響増強のために、また舞台裏の声、舞台上のセリフ、音響効果（例えば、トスカの教会の鐘やワーグナーのオペラの雷）を微妙に増幅するために音響増強システムを使用している。^[15]

これらのシステムは、マイクロフォンとコンピューター処理「遅延、位相、周波数応答の変更」を使用し、信号を「パフォーマンス会場の端にある多数のスピーカーに」送信します。別の音響強化システムであるVRAS は、 「部屋の周囲に設置されたマイクロフォンに基づくさまざまなアルゴリズム」を使用します。ベルリンのドイツ国立歌劇場とトロントのハミングバード センターはLARESシステムを使用しています。ロサンゼルスのアーマンソン劇場、ロンドンのロイヤル国立劇場、ニューヨーク市のビビアン ボーモント劇場は SIAP システムを使用しています。 ^[16]

講堂や会議室では、反射や反響が発生する表面がある大きなホールでスピーチを明瞭に再現することが課題となります。スピーチを再現する際の問題の 1 つは、個人の声を拾うために使用されるマイクが、演壇上の書類の擦れる音など、不要な音も拾ってしまう可能性があることです。より指向性の強いマイクを使用すると、不要な背景ノイズを減らすことができます。

会議で講演する人のライブ サウンドを行う際のもう 1 つの課題は、プロの歌手と比較すると、フォーラムで講演するよう招待された人はマイクの仕組みをよく知らない可能性があることです。人によっては、誤ってマイクをスピーカーまたはモニター スピーカーに向け、オーディオ フィードバックを引き起こす可能性があります。

会議によっては、パネル会議や討論会など、多数の人が話す場合、音響エンジニアがマイクを用意する必要があります。場合によっては、自動ミキサーを使用してマイクのレベルを制御し、話されていないマイクのチャンネルをオフにして、不要な背景ノイズを減らし、フィードバックの可能性を減らします。

スポーツ施設のシステムでは、多くの場合、かなりのエコーに対処する必要があり、会話が聞き取れなくなることがあります。スポーツやレクリエーションのサウンド システムは、屋外スタジアムでは耐候性屋外スピーカー、湿度、プールでは防滴スピーカーなど、環境上の課題にも直面します。スポーツのサウンド強化セットアップのもう 1 つの課題は、多くのアリーナやスタジアムでは観客が競技場の 4 方向すべてにいることです。このため、360 度のサウンド カバレッジが必要です。これは、ミュージシャンがステージ上にいて、観客がステージの前に座っている音楽フェスティバルや音楽ホールの標準とは大きく異なります。

大規模な音響強化システムは、オーディオ エンジニアと音響技術者によって設計、設置、運用されます。新しく建設される会場の設計段階では、オーディオ エンジニアは建築家や請負業者と協力し、提案された設計にスピーカーが収まり、音響技術者と音響機器のラックに適切なスペースが確保されるようにします。また、オーディオ エンジニアは、どのオーディオ コンポーネントがスペースとその使用目的に最適か、またこれらのコンポーネントの正しい配置と設置方法についてもアドバイスします。設置段階では、オーディオ エンジニアは、高出力の電気コンポーネントが安全に設置および接続されていること、天井または壁に取り付けられたスピーカーがリギングに適切に取り付けられている (または「フライング」されている) ことを確認します。音響強化コンポーネントが設置されると、オーディオ エンジニアはシステムのテストと調整を行い、周波数スペクトル全体でサウンドの生成が均一になるようにします。

音響強化システムは、入力から処理を経て出力に至るまで、色付けや歪みのない信号を正確に再現できなければなりません。しかし、会場のサイズ、形状、建築材料、さらには観客の密度のばらつきにより、事前にシステムを較正しないと必ずしもこれが可能とは限りません。これは、いくつかの方法のいずれかで行うことができます。

最も古いシステム調整法は、健康な耳、テストプログラム素材（音楽やスピーチなど）、グラフィックイコライザー、そして望ましい周波数応答に関する知識を必要とする。次に、システムを通してプログラム素材を聞き、目立った周波数偏差や共鳴があれば書き留め、イコライザーを使って修正しなければならない。エンジニアは通常、新しいシステムを調整するために使い慣れたプレイリストを使用する。この耳によるプロセスは、分析機器が使用される場合でも、システムを通して音楽やスピーチを再生したときのシステムの音の最終チェックとして、多くのエンジニアによって今でも行われている。手動調整の別の方法では、処理の前に入力信号に高品質のヘッドフォンを接続する必要がある。 ^[b]そして、この直接信号を基準として使用して、周波数応答の違いを識別することができる。^[17]

デジタル信号処理(DSP)の開発以来、システム調整の作業の大部分を人間の聴覚による解釈からマイクロプロセッサで実行されるソフトウェア アルゴリズムに移行するように設計された機器やコンピュータ ソフトウェアが数多くあります。サウンド システムを調整するためのツールの 1 つに、リアルタイム アナライザー(RTA) があります。このツールは通常、ピンク ノイズをシステムに送り込み、RTA に接続された特別な調整済みマイクで結果を測定することによって使用されます。この情報を使用して、システムを調整し、必要な周波数応答を実現できます。

最近では、サウンド エンジニアは、Smaartなどのデュアル高速フーリエ変換 (FFT) ベースのオーディオ分析ソフトウェアを導入しています。これにより、エンジニアは RTA が提供する周波数応答情報だけでなく、時間領域でも情報を表示できます。これにより、エンジニアは RTA のみの場合よりもずっと有意義なデータを入手できます。デュアル FFT 分析により、ソース信号と出力信号を比較できます。システムは、ピンク ノイズやその他の特別なテスト信号の代わりに、通常のプログラム マテリアルを使用して調整できます。調整は、パフォーマンス中に監視できます。

プロ用オーディオ ストアでは、オーディオ エンジニアや技術者向けに設計されたマイク、スピーカー エンクロージャー、モニタースピーカー、ミキシング ボード、ラックマウント型エフェクト ユニット、関連機器を販売しています。店舗では、個人や家庭での使用を目的とした消費者向けグレードのスピーカー、ホーム シネマ機器、アンプなどを販売する家電量販店と区別するために、店舗名や店舗の説明に「プロフェッショナル」または「プロ」という言葉を使用することがよくあります。