Prostym sposobem na zapamiętanie projektu mikrofonu pojemnościowego jest jego nazwa. Słowo kondensator to angielski synonim kondensatora. Nazwa wyraźnie utknęła od wielu lat i nadal jest w użyciu.
Aby lepiej zrozumieć działanie mikrofonu pojemnościowego, ważne jest, aby przyjrzeć się temu, co odróżnia je od mikrofonów dynamicznych. Zdolność mikrofonu do odbierania dźwięku, w tym podstawa wzmocnienia mikrofonu, zależy od prądu elektrycznego.
Najpierw odświeżmy naszą teorię mikrofonów dynamicznych.
Konstrukcja mikrofonu dynamicznego
Mikrofony dynamiczne działają na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Wyobraź sobie kawałek przewodzącego metalu zawieszony w polu magnetycznym. Przesuwanie metalu w tym polu powoduje powstanie prądu w stosunku do rozmiaru i kierunku ruchu.
Typowy pakiet kapsuły mikrofonu dynamicznego zawiera cienką membranę z dołączoną cewką drgającą wykonaną z materiału przewodzącego otoczoną trwale naładowaną strukturą magnetyczną. Ciśnienie powietrza w postaci fal dźwiękowych dociera do przepony powodując jej ruch. Ten ruch przekłada się na dołączoną cewkę głosową, która generuje prąd, gdy porusza się w górę iw dół w polu magnetycznym.
Podsumowując, mikrofony dynamiczne wykorzystują trwale naładowane magnesy i nie wymagają dodatkowego zasilania. Ruch przewodzącej cewki drgającej wewnątrz pola struktury magnetycznej generuje prąd.
Konstrukcja mikrofonu pojemnościowego
Największa różnica między mikrofonami dynamicznymi i pojemnościowymi polega na tym, że te drugie wymagają dodatkowego zasilania w postaci 48 V prądu stałego – znanego również jako zasilanie fantomowe. Innymi słowy, gdy mikrofon dynamiczny jest pasywny, kondensatory są aktywną elektroniką.
Zasada elektrostatyczna
Mikrofony pojemnościowe wykorzystują zasadę elektrostatyki do tworzenia naładowanej struktury, która działa jak kondensator. Struktura jest kapsułą mikrofonu i składa się z dwóch cienkich płyt o jednakowej wielkości i powierzchni. Górna płyta lub membrana jest ruchoma; płyta tylna pozostaje w stałej pozycji. Obie płytki są oddzielone dielektrykiem, w tym przypadku powietrzem, i również ma stałą wartość. Na razie wszystko, co musimy wiedzieć o dielektrykach, to to, że są one rodzajem izolatora elektrycznego. Połącz te elementy razem, dodaj zasilanie fantomowe i masz kondensator!
Teraz następny krok, odbiór i wzmocnienie dźwięku. Więcej na ten temat później, pojemnościowe były również znane jako mikrofony lampowe.
Kondensator najpierw ładuje się, aby obie płytki były w równowadze. Fale ciśnienia akustycznego docierają do przepony i wywołują ruch, powodując dwa zdarzenia. Wraz ze zmniejszaniem się odległości między membraną a płytą tylną zwiększa się pojemność. To samo dotyczy drugiego kierunku. Wraz ze wzrostem odległości między płytami pojemność maleje.
Wszystko, co do tej pory opisaliśmy, prowadzi do ostatniego momentu wytworzenia sygnału wyjściowego. Ostatnie dwa elementy w łańcuchu to rezystor o wysokiej impedancji, który próbkuje zmieniające się napięcie wyjściowe — pamiętaj. napięcie wyjściowe waha się z powodu ruchu membrany – i wzmacniacza konwersji, który działa jako konwerter prądu na napięcie. To jest sygnał, który zostanie wysłany do przedwzmacniacza mikrofonowego!
Nowoczesny skraplacz
Nowoczesna konstrukcja skraplacza istnieje od lat 60. XX wieku, dzięki dwóm opracowaniom. Do tego momentu mikrofony pojemnościowe wykorzystywały lampę do etapu wzmocnienia na końcu. Wymagało to czegoś, co można opisać jedynie jako mocny zewnętrzny zasilacz — wielkości i wagi małego bloku żużlowego. Te mikrofony nie były ani przenośne, ani trwałe. Upuszczenie jednego było katastrofalne.
Pierwszym z nich było rosnące zastosowanie technologii tranzystorowej, która pomogła zminiaturyzować końcowy stopień wzmocnienia i zmniejszyć zapotrzebowanie na energię. Drugim było wprowadzenie przez Neumanna znormalizowanej metody dostarczania 48 woltów prądu stałego przez trzypinowy kabel z pulpitu mikserskiego. Jeśli brzmi to znajomo, powinno. Ten standard został szybko przyjęty w całej branży i stał się zasilaniem fantomowym. Inną kluczową cechą zasilania fantomowego jest to, że nie powinno ono uszkadzać żadnych podłączonych mikrofonów dynamicznych.
Zastosowanie i użytkowanie
Zasilanie fantomowe skutecznie usunęło wszystkie ograniczenia dotyczące użytkowania i przenoszenia mikrofonów pojemnościowych. Usunięcie rurki sprawiło, że konstrukcja była znacznie bardziej wytrzymała. Myśl o użyciu kondensatorów w terenie i do zastosowań na żywo stała się realną możliwością!
Najbardziej zauważalną cechą mikrofonu pojemnościowego jest zwiększona czułość w porównaniu z mikrofonami dynamicznymi — następną najpopularniejszą konstrukcją. Wspaniałą rzeczą w konstrukcji kapsuły kondensatorowej jest to, że jej rozmiar skaluje się dobrze w obu kierunkach.
Dynamiczny a pojemnościowy
Porównajmy dwa popularne mikrofony wokalne:Shure SM58 i Beta 87C. Shure SM58 to dobrze zaokrąglony dynamiczny mikrofon kardioidalny. Dodatkowo ma solidny przetwornik do różnych stylów, od dialogów po wokale rockowe i popowe. Jego bliski związek z Shure SM57 sprawia, że jest to dobry mikrofon instrumentalny. Cofnij się o kilka kroków, a jego właściwości zaczną się zmieniać. Spadek siły sygnału i odbioru jest natychmiast widoczny.
W przeciwieństwie do tego Beta 87C wymaga mniejszego wzmocnienia, aby osiągnąć ten sam poziom odbioru. Nawet po dodaniu odległości od źródła jego czułość jest bardziej równomierna i trwała.
Kondensatory kiedyś walczyły ze źródłami o wyższych decybelach, w zakresie na północ od 110 dB. Te ograniczenia zostały w większości rozwiązane i wiele kondensatorów reklamuje teraz swoje wysokie referencje SPL. To wyjaśnia, dlaczego pojemnościowe nie zawsze były pierwszym wyborem w przypadku źródeł blisko mikrofonu z ostrymi i głośnymi transjentami.
Środowisko
Mikrofony dynamiczne doskonale sprawdzają się w głośniejszym otoczeniu. Ich zmniejszona czułość dobrze łączy się z bliskimi źródłami mikrofonu, zwłaszcza głośniejszymi! Są popularne podczas przemówień, wydarzeń na żywo, koncertów i oczywiście w studio.
Kondensatory nie ograniczają się tylko do użytku studyjnego i mają wiele zastosowań na zewnątrz. Ich użycie przybiera bardziej wyspecjalizowaną rolę w postaci kondensorów ołówkowych, mikrofonów typu shotgun i lavalierów.
Wraz z większą czułością pojawia się potencjał przenikania większej ilości dźwięku. Zarządzaj tym, wybierając mikrofony z bardziej kierunkowymi wzorcami i większym tłumieniem poza osią. Dalsze łagodzenie jest osiągane dzięki przegrodom w mikrofonie i wokół niego.
Przypominam sobie przypadek ekstremalnego omikrofonowania na żywo z udziałem „The Prodigy”. Kondensor ołówkowy został umieszczony jak najbliżej hi-hatu i osłonięty przegrodą wokalną w celu zmniejszenia wypływu z zestawu i reszty sceny. W niektórych sytuacjach można uniknąć spadu, o ile jest ono spójne i w większości w fazie.
Moc fantomowa
Mniejsze interfejsy dźwiękowe, miksery dźwięku i przenośne rejestratory traktują zasilanie fantomowe jako sprawę typu „wszystko albo nic” i zwykle wyposażone są w jeden przełącznik. Trend w kierunku przesuniętego i indywidualnego zasilania fantomowego zaczyna się od większych interfejsów i mikserów zorientowanych na studio.
Zasilanie fantomowe jest bezpieczne dla większości mikrofonów, z wyjątkiem większości mikrofonów wstęgowych. Niezależnie od tego zawsze sprawdzaj, czy jest wyłączony. Zrób także przegląd istniejących połączeń przed ich podłączeniem lub odłączeniem — na pewno przed włączeniem zasilania fantomowego! Chodzi o to, aby uniknąć wstrząsów systemu lub, co gorsza, uszkodzenia czegoś.
Projekty na każdą okazję
Pojawienie się zasilania fantomowego pozwoliło, w pewnym sensie, kondensatorom stać się wszystkim dla wszystkich inżynierów dźwięku. Projekt nie był już sparaliżowany kruchością lamp ani nie miał dużej mobilności z powodu nieporęcznego zasilacza.
Małe kondensory membranowe
Ta kategoria zazwyczaj obejmuje mniejsze mikrofony montowane, takie jak kondensatory ołówkowe, mniejsze strzelby, a nawet mikrofony kalibracyjne.
Neumann KM184 MT
Neumann KM184 wywodzi się z upragnionego KM84 i kontynuuje tradycję jasnego i przejrzystego przechwytywania. Radzi sobie z wysokimi poziomami dźwięku i doskonale sprawdza się we wszystkich stylach i zastosowaniach.
Jest to mikrofon, który może rejestrować wysokoenergetyczne występy perkusyjne lub zawiesić się w zawieszonym układzie nad sceną teatralną, jednocześnie wyginając wyraźne przechwytywanie poza osią. Występują w pojedynczych parach stereo oraz w zestawach po osiem sztuk!
Sennheiser MKE 600
Sennheiser MKE 600 spełnia wszystkie właściwe wymagania. Jest to montowany na aparacie superkardioidalny mikrofon typu shotgun z konwerterem 3,5 mm na XLR. Ponadto ten mikrofon może pobierać zasilanie fantomowe lub akumulatorowe.
Kondensory z dużą membraną
Ta kategoria stanowi pozostałą część rodziny pojemnościowych, która obejmuje standardowe i większe mikrofony boczne.
Bluebird SL
Oryginalny Bluebird był dobrze brzmiącym mikrofonem, który spędzał większość czasu na mikrofonach pokojowych i napowietrznych. Miał jedną wadę:brak filtra górnoprzepustowego i wkładki. Wymagało to użycia oddzielnego przedwzmacniacza mikrofonowego, który miał dedykowane przełączniki padów i filtrów. Mikrofon jest również nieco lepszy — coś, co przedwzmacniacz lampowy pomógł zrównoważyć.
Wejdź do Bluebird SL, rozwiązując powyższe niedociągnięcia za pomocą dedykowanych przełączników padów i filtrów górnoprzepustowych! Ten mikrofon to prawdziwy koń pociągowy, który doskonale sprawdza się w domu dzięki szerokiej gamie zastosowań wokalnych i instrumentalnych. W połączeniu z oszałamiającym designem, zawsze jest wyjątkowy w użyciu.
AKG C414 XLII
Będąc kontynuacją linii C414B-TLII, AKG C414 XLII można rozpoznać po kultowym złotym ekranie. XLII może przełączać się między dziewięcioma różnymi charakterystykami kierunkowymi, regulowanym padem i przełącznikami filtra górnoprzepustowego. Ten mikrofon jest absolutnym klejnotem wokalnym i jest bardzo wszechstronnym urządzeniem, które nadaje cieplejsze brzmienie.
Choć po droższej stronie, XLII wnosi do stołu wiele wartości i elastyczności, a także jest dostępny jako dopasowana para stereo. C214 zasługuje na wyróżnienie, jest również dostępny jako para pojedyncza lub stereo i jest uczciwą kardioidą o rodowodzie do linii C414.