Jednoduchý způsob, jak si zapamatovat design kondenzátorového mikrofonu, spočívá v jeho názvu. Slovo kondenzátor je britské anglické synonymum pro kondenzátor. Tento název se od té doby jasně drží a používá se dodnes.
Aby bylo možné lépe porozumět fungování kondenzátorového mikrofonu, je důležité podívat se na to, čím se liší od dynamických mikrofonů. Schopnost mikrofonu zachytit zvuk, včetně základu zesílení mikrofonu, vše závisí na elektrickém proudu.
Nejprve si oprášíme teorii dynamického mikrofonu.
Dynamický design mikrofonu
Dynamické mikrofony fungují na principu elektromagnetické indukce. Představte si kus vodivého kovu zavěšený v magnetickém poli. Pohyb kovu v tomto poli vede k proudu vzhledem k velikosti a směru pohybu.
Typický obal kapsle dynamického mikrofonu obsahuje tenkou membránu s připojenou kmitací cívkou vyrobenou z vodivého materiálu obklopenou trvale nabitou magnetickou strukturou. Tlak vzduchu ve formě zvukových vln dosáhne membrány, která způsobí její pohyb. Tento pohyb se přenese do připojené kmitací cívky, která při pohybu nahoru a dolů v magnetickém poli generuje proud.
Abychom to shrnuli, dynamické mikrofony používají permanentně nabité magnety a nevyžadují žádné další napájení. Pohyb vodivé kmitací cívky uvnitř pole magnetické struktury generuje proud.
Design kondenzátorového mikrofonu
Největší rozdíl mezi dynamickými a kondenzátorovými mikrofony spočívá v tom, že kondenzátorové mikrofony vyžadují dodatečné napájení ve formě 48V stejnosměrného proudu – známého také jako phantomové napájení. Jinými slovy, kde je dynamický mikrofon pasivní, kondenzátory jsou aktivní elektronikou.
Elektrostatický princip
Kondenzátorové mikrofony využívají elektrostatický princip k vytvoření nabité struktury, která funguje jako kondenzátor. Konstrukce je kapsle mikrofonu a je tvořena dvěma tenkými deskami stejné velikosti a plochy. Horní deska nebo membrána je pohyblivá; zadní deska zůstává ve fixní poloze. Obě desky jsou odděleny dielektrikem, v tomto případě vzduchem, a je to také pevná hodnota. V tuto chvíli potřebujeme o dielektrikách vědět jen to, že se jedná o typ elektrického izolantu. Zkombinujte tyto prvky dohromady, přidejte fantomové napájení a máte kondenzátor!
Nyní k dalšímu kroku, snímání a zesílení zvuku. Více o tom později, kondenzátory byly také známé jako lampové mikrofony.
Kondenzátor se nejprve nabije tak, aby obě desky byly v rovnováze. Vlny akustického tlaku dosáhnou membrány a vytvoří pohyb, který způsobí dvě události. Jak se vzdálenost mezi membránou a zadní deskou zmenšuje, kapacita se zvyšuje. Totéž platí i v opačném směru. Jak se vzdálenost mezi deskami zvětšuje, kapacita klesá.
Vše, co jsme dosud popsali, vede ke konečnému okamžiku vytvoření výstupního signálu. Poslední dvě součásti v řetězci jsou vysokoimpedanční rezistor pro vzorkování měnícího se výstupního napětí – pamatujte. výstupní napětí kolísá kvůli pohybu membrány – a konverznímu zesilovači, který funguje jako převodník proudu na napětí. Toto je signál, který bude odeslán do předzesilovače mikrofonu!
Moderní kondenzátor
Moderní design kondenzátoru existuje od 60. let 20. století a přinesl jej dva vývojové trendy. Až do tohoto okamžiku používaly kondenzátorové mikrofony elektronku pro zesilovací stupeň na konci. To vyžadovalo to, co lze popsat pouze jako mohutný externí zdroj energie – velikost a hmotnost malého škvárového bloku. Tyto mikrofony nebyly přenosné ani odolné. Pád jednoho byl katastrofální.
Prvním bylo rostoucí zavádění tranzistorové technologie, která pomohla miniaturizovat konečný zesilovací stupeň a snížit spotřebu energie. Druhým bylo Neumannovo zavedení standardizované metody dodávání 48 voltů stejnosměrného proudu přes tříkolíkový kabel z mixážního pultu. Pokud vám to zní povědomě, mělo by. Tento standard byl rychle přijat napříč průmyslem a stal se fantomovým výkonem. Další klíčovou vlastností phantomového napájení je, že by nemělo poškodit žádné připojené dynamické mikrofony.
Aplikace a použití
Fantomové napájení účinně odstranilo všechna omezení použití a přenosnosti kondenzátorových mikrofonů. Odstranění trubky také učinilo design mnohem robustnějším. Myšlenka na použití kondenzátorů v terénu a pro živé aplikace se stala skutečnou možností!
Nejvýraznější kvalitou kondenzátorového mikrofonu je zvýšená citlivost ve srovnání s dynamickými mikrofony – další nejoblíbenější design. Skvělá věc na designu kondenzátorové kapsle je, že její velikost se dobře mění v obou směrech.
Dynamický vs. kondenzátor
Porovnejme dva populární vokální mikrofony:Shure SM58 a Beta 87C. Shure SM58 je dobře zaoblený dynamický kardioidní mikrofon. Navíc má robustní snímač pro různé styly, od dialogů po rockové a popové vokály. Jeho blízký vztah k Shure SM57 z něj dělá dobrý nástrojový mikrofon. Udělejte pár kroků zpět a jeho kvality se začnou měnit. Pokles síly signálu a zachycení je okamžitě patrný.
Naproti tomu Beta 87C vyžaduje menší zisk k dosažení stejné úrovně snímání. I po přidání vzdálenosti od zdroje je jeho citlivost rovnoměrnější a trvalejší.
Kondenzátory se dříve potýkaly s vyššími decibelovými zdroji, v rozsahu severně od 110 dB. Tato omezení byla většinou vyřešena a mnoho kondenzátorů nyní propaguje své vysoké SPL pověření. To vysvětluje, proč kondenzátory nebyly vždy první volbou pro blízké zdroje s ostrými a hlasitými přechodovými jevy.
Životní prostředí
Dynamické mikrofony vynikají v hlučnějším prostředí. Jejich snížená citlivost se dobře hodí k blízkým zdrojům mikrofonu, zvláště těm hlasitějším! Jsou oblíbené pro mluvení, živé akce, koncerty a samozřejmě ve studiu.
Kondenzátory se neomezují pouze na studiové použití a mají spoustu venkovních aplikací. Jejich použití nabývá specializovanější role ve formě tužkových kondenzátorů, brokových mikrofonů a lavalierů.
S větší citlivostí přichází potenciál pro pronikání více zvuku. Zvládněte to výběrem mikrofonů s více směrovými vzory a větším potlačením mimo osu. Dalšího zmírnění je dosaženo pomocí přepážek v mikrofonu a kolem něj.
Vzpomínám si na extrémní případ živého zvukového mikrofonu zahrnující „The Prodigy“. Tužkový kondenzátor byl umístěn co nejblíže k hi-hat a zakrytý vokální přepážkou, aby se snížilo krvácení ze soupravy a zbytku pódia. V některých situacích se můžete zbavit krvácení, pokud je koherentní a většinou ve fázi.
Fantomové napájení
Menší zvuková rozhraní, zvukové mixy a přenosné rekordéry považují fantomové napájení za záležitost typu všechno nebo nic a obvykle mají jeden přepínač. Trend směrem k přeloženému a individuálnímu fantomovému napájení začíná na větších rozhraních a studiově orientovaných mixážních pultech.
Fantomové napájení je bezpečné pro použití s většinou mikrofonů, s výjimkou většiny páskových mikrofonů. Bez ohledu na to vždy zkontrolujte, zda je vypnutý. Před připojením nebo odpojením také proveďte inventuru stávajících připojení – rozhodně před zapnutím fantomového napájení! Cílem je vyhnout se otřesům systému nebo v horším případě poškození něčeho.
Design pro všechny příležitosti
Příchod fantomového napájení umožnil kondenzátorům, aby se staly pro všechny zvukové inženýry vším. Design již nebyl ochromen křehkostí trubek nebo byl kvůli objemnému napájecímu zdroji značně postižen mobilitou.
Malé membránové kondenzátory
Tato kategorie obvykle zahrnuje menší mikrofony, jako jsou tužkové kondenzátory, menší brokovnice a dokonce i kalibrační mikrofony.
Neumann KM184 MT
Neumann KM184 sestupuje z kýženého KM84 a pokračuje v tradici jasného a transparentního zachycení. Zvládá vysoké úrovně zvuku a je stejně doma u všech stylů a aplikací.
Jedná se o mikrofon, který dokáže zachytit výkony bicích s vysokou energií nebo zavěsit v zavěšené sestavě nad divadelním jevištěm a zároveň ohýbat jeho jasné snímání mimo osu. Dodávají se v samostatných, stereo párech a až po sadách po osmi!
Sennheiser MKE 600
Sennheiser MKE 600 splňuje všechna ta správná políčka. Je to superkardioidní brokovnicový mikrofon namontovaný na kameře s převodníkem 3,5 mm na XLR. Tento mikrofon může také přijímat fantomové nebo bateriové napájení.
Velké membránové kondenzátory
Tato kategorie tvoří zbytek rodiny kondenzátorů, která zahrnuje standardní a větší mikrofony s boční adresou.
Bluebird SL
Původní Bluebird byl dobře znějící mikrofon, který trávil většinu času na pokojových mikrofonech a režii. Trpělo jednou nevýhodou:chybějícím horním propustným filtrem a podložkou. To si vyžádalo použití samostatného mikrofonního předzesilovače, který měl vyhrazenou podložku a přepínače filtrů. Mikrofon je také trochu z té lepší stránky – něco, co lampový předzesilovač pomohl vyvážit.
Vstupte do Bluebird SL a vyřešte výše uvedené nedostatky pomocí vyhrazených přepínačů pad a horní propusti! Tento mikrofon je skutečným dříčem, který je doma se širokou škálou vokálních a instrumentálních aplikací. V kombinaci s jeho úžasným designem je jeho použití vždy zvláštní.
AKG C414 XLII
AKG C414 XLII je pokračováním řady C414B-TLII a vyznačuje se ikonickým zlatým displejem. XLII může přepínat mezi devíti různými polárními vzory, nastavitelným padem a přepínači horní propusti. Tento mikrofon je absolutním klenotem pro zpěv a je velmi schopným všestranným nástrojem, který propůjčuje teplejší tón.
Zatímco na dražší straně, XLII přináší hodně hodnoty a flexibility na stůl a je také k dispozici jako párovaný stereo pár. C214 si zaslouží čestné uznání, je také k dispozici jako jeden nebo stereo pár a je to poctivý kardioid s linií C414.