Mikrofon to jeden z podstawowych elementów, bez którego nie obejdzie się żadne domowe czy profesjonalne studio nagrań. Każda osoba zainteresowana tematem home-reocrdingu prędzej czy później będzie potrzebowała choć jednego czy dwóch mikrofonów w swoim arsenale. Nie obejdzie się też bez elementarnej wiedzy na ich temat - dlatego warto przeczytać nasz artykuł.

Czym jest mikrofon?

W skrócie: mikrofon jest jednym z nadrzędnych elementów dobrego brzmienia rejestrowanych śladów. A co o nich wiemy? W przypadku, gdy nie posiadamy wiedzy na temat tego, na jakich zasadach działają mikrofony, jak je dzielimy i kiedy stosujemy odpowiedni rodzaj czy model, to te braki szybko się na nas zemszczą. Dlaczego? Bo będą jednym z podstawowych elementów zdradzających, że mamy do czynienia z amatorskim nagraniem.

Każdy mikrofon jest przetwornikiem, który zamienia jedną wielkość (typ energii) na inną. W naszym przypadku interesuje nas fala dźwiękowa zamieniana na sygnał elektryczny. Dźwięk powstaje wtedy, gdy zachodzą zmiany w drganiach cząsteczek powietrza i wytwarzana jest fala akustyczna, która jest potem w drodze skomplikowanego procesu odbywającego się w mózgu „interpretowana” jako dźwięk. Elementem, za pomocą którego wszystkie mikrofony rozpoznają energię akustyczną, jest membrana. Kiedy fala akustyczna uderza w membranę, ta zaczyna się poruszać (drgać). W wyniku tego ruchu i w zależności od rodzaju mikrofonu generowane jest napięcie elektryczne, które następnie zostaje na końcu kabla zamienione na sygnał audio.

Jak dzielimy mikrofony?

Mikrofony możemy podzielić przede wszystkim ze względu na zasadę przetwarzania energii. Ten podział rozdziela się z kolei na:

• dynamiczne
• pojemnościowe (i zaliczane do nich lampowe)
• wstęgowe

Szerzej umawiamy te podziały poniżej.

Mikrofony dynamiczne (ang. dynamic).

W tych mikrofonach tego typu sygnał jest generowany przez ruch połączonej z membraną cewki umieszczonej w silnym polu magnetycznym generowanym przez magnes (indukcja elektromagnetyczna). Drgająca pod wpływem ruchu powietrza membrana porusza się adekwatnie do ciśnienia akustycznego, jakie w nią uderza. W wyniku tego procesu na zaciskach cewki generowane jest niewielkie napięcie. Można powiedzieć, że jest to układ pasywny, bo brak w nim aktywnych komponentów.

Mikrofonów dynamicznych bardzo często używa na scenie (ze względu na mniejszą czułość i mniejszą podatność na sprzężenia niż mikrofony pojemnościowe), oraz w studio. Taki mikrofony z reguły są bardzo solidnie zbudowane, relatywnie tanie, potrafią znieść spore ciśnienie akustyczne (SPL), świetnie się więc nadają do rejestracji głośnych źródeł dźwięku (jak rozkręcone wzmacniacze gitarowe i basowe, stopa perkusji, werbel). Nie oznacza to jednak, że nie nadają się do rejestracji wokali czy głosów lektorskich - zapewniam, że będą się w tej sytuacji świetnie sprawdzać, a niech za dowód posłuży fakt, że bardzo często wokale Michaela Jacksona, Bono czy Anthony Kiedisa były nagrywane za pomocą dynamicznego Shure’a SM7B.

Trzeba mieć jednak na uwadze, że te mikrofony mają trochę słabszą reakcję na transjenty oraz ograniczone przenoszenie częstotliwości, więc nie wyłapują aż tak wielu detali co „pojemniki”. Zawsze znajdą się sytuację, gdy mikrofon dynamiczny przewyższy pojemnościowy pod względem skuteczności (chociażby wspomniane wyżej głośne źródła dźwięku czy wokalista z „soczystą wymową” – membrany mikrofonów pojemnościowych ze względu na nawet niewielkie nawilgotnienie potrafią odmówić posłuszeństwa i zacząć trzeszczeć).

Główny atut mikrofonów dynamicznych? Fakt, że nie potrzeba żadnego zewnętrznego zasilania, aby taki mikrofon działał (fantom jest dla nich niegroźny). Tu jednak pojawia się spory minus polegający na tym, że potrzebujemy bardzo dużo wzmocnienia w przedwzmacniaczu, aby doprowadzić sygnał z takiego mikrofonu do użytecznego poziomu. Dlatego bardzo istotne jest, aby użyć dość dobrego preampu ze sporym zapasem wzmocnienia przed pojawieniem się szumów. Większość budżetowych przedwzmacniaczy (łącznie z tymi seryjnie montowanymi w tanich interfejsach i budżetowych mikserach) niestety tutaj polegnie, bo nie jest w stanie zapewnić kilkudziesięciu dB „czystego” (bezszumnego) wzmocnienia. G
Pamiętaj, mikrofony dynamiczne stosujemy wszędzie tam, gdzie mamy głośne źródła dźwięku, słabą akustykę lub po prostu szukamy innego brzmienia. Wśród kilku popularnych modeli mikrofonów dynamicznych warto wymienić np.: Shure SV100, Shure SM7B, Sennheiser E835S, Sennheiser E906, AKG D5S, Audix i5.

 

Mikrofony pojemnościowe (ang. condenser).

W tych mikrofonach zasada powstawania napięcia elektrycznego jest zupełnie inna niż w przypadku mikrofonów dynamicznych. Mikrofony pojemnościowe mają dwie tzw. „okładki”, ruchomą (membrana z elastycznej folii napylonej warstwą złota) oraz stałą (siatka metalowa), które ładowane są polaryzującym napięciem tworząc specjalny rodzaj kondensatora. Drgania membrany wywołane ruchem powietrza zmieniają odległość między okładkami, co z kolei powoduje zmianę pojemności elektrycznej i dzięki temu zabiegowi fala dźwiękowa zostaje zamieniona na napięcie elektryczne. Jest ono jednak bardzo niewielkie, dlatego musi być dodatkowo wzmocnione zanim jeszcze opuści mikrofon i trafi do wejścia preampu. Odbywa się to dzięki tranzystorowi. To bardzo ważna faza wzmacniania dźwięku, bo w tym miejscu łatwo o degradację sygnału.

Mamy tu do czynienia z aktywnymi komponentami elektrycznymi, więc jasne jest, że mikrofony pojemnościowe potrzebują do działania zewnętrznego zasilania. Te zazwyczaj jest dostarczane przez przedwzmacniacz (samodzielny albo taki w interfejsie czy mikserze) albo zewnętrzny zasilacz. Mówimy o nim zasilanie fantomowe (ang. phantom power) i obecnie standardowo dostarcza ono do mikrofonu 48 woltów, stąd też uproszczone oznaczenie +48v.

Warto też wspomnieć o mikrofonach lampowych, które są oczywiście zaliczane do pojemnościowych, bo zasada przetwarzania energii akustycznej na elektryczną jest ta sama, ale za to wspomniany powyżej etap wzmocnienia jest różny. Zamiast tranzystora stosuje się lampy próżniowe, a zamiast napięcia fantomowego korzysta się z dedykowanych, zewnętrznych zasilaczy. Kiedyś każdy mikrofon pojemnościowy był lampowy i wymagał oddzielnego zasilacza, ale z chwilą wynalezienia tranzystorów sytuacja się zmieniła i na jej potrzeby wynaleziono zasilanie fantomowe.

Mikrofony pojemnościowe są lekkie, dość delikatne, więc podatne na uszkodzenia. Z reguły nie potrafią też znieść bardzo wysokiego ciśnienia akustycznego i są zazwyczaj droższe od mikrofonów dynamicznych. Są za to bardzo czułe i wyłapują mnóstwo detali nagrywanego sygnału z uwagi na bardzo szerokie pasmo przenoszenia częstotliwości. Dobrze reagują też na transjenty i zwykle są bezlitośnie precyzyjne w odwzorowywaniu źródła dźwięku. Mikrofony pojemnościowe są jednym z najczęstszych wyborów, gdy przychodzi do nagrywania wokali i instrumentów akustycznych (gitara, fortepian, overheady perkusji, itd.). Czasem sprawdzają się również przy rejestracji wzmacniaczy gitarowych (z pewnej odległości) oraz pozostałych elementów perkusji i perkusjonaliów. Wśród popularnych modeli mikrofonów pojemnościowych warto wymienić np. Audio Technica AT2020, Rode M3, AKG P220, Neuman TLM103.

 

Mikrofony wstęgowe (ang. ribbon)

Ten typ mikrofonu korzysta z bardzo cienkiej, aluminiowej i zwykle falistej wstęgi umieszczonej w polu magnetycznym. Drgania wstęgi, która połączona jest z nabiegunnikami magnesu, powodują indukcję magnetyczną i tym sposobem fala dźwiękowa zamieniana jest na napięcie elektryczne. Łatwo można zauważyć podobieństwo do zasady działania mikrofonów dynamicznych, ale znacząca różnica polega na tym, że w mikrofonach wstęgowych (gdzie wstęga jest otwarta z obu stron) reakcja odbywa się nie na zmiany ciśnienia akustycznego, ale na zmiany prędkości i kierunku cząsteczek powietrza. Stąd też takie mikrofony są najbardziej czułe na dźwięki dobiegające do nich z przodu i z tyłu (o kierunkowości piszemy w dalszej części artykułu), a niemal nie reagują na dźwięk docierający boków.

Mikrofony wstęgowe mają dość „ciemne” brzmienie w porównaniu do pozostałych typów mikrofonów. Są też dość delikatne (mocniejsze podmuchy powietrza mogą odkształcić wstęgę), a przyzwoite modele są relatywnie drogie. Podobnie jak mikrofony dynamiczne, nie potrzebują dodatkowego zasilania (fantom jest dla nich zabójczy, bo może trwale uszkodzić wstęgę). Wśród kilku popularnych modeli mikrofonów wstęgowych warto wymienić np. MXL R144 czy Sontronics Delta2.

Mikrofony dzielimy też ze względu na charakterystykę kierunkowości

Charakterystyka kierunkowa pokazuje jak mikrofon będzie reagował na docierające do niego dźwięki w zależności od ich częstotliwości oraz kąta padania względem osi mikrofonu. Producenci, wykorzystując szereg technik konstrukcyjnych, są w stanie sprawić, że charakterystyka czułości mikrofonów na dźwięki dobiegające z różnych kierunków, może przyjmować kilka sprecyzowanych kształtów (natomiast my, przez ich odpowiedni dobór, możemy wykorzystywać to w konkretnych sytuacjach i zgodnie z naszymi potrzebami).

Ze względu na kształt charakterystyki kierunkowej, mikrofony dzielimy na:

• jednokierunkowe (np. nerkowe/kardioidalne)
• dwukierunkowe (ósemkowe)
• wszechkierunkowe (dookolne, kołowe)

Ogólnie przyjmuje się, że istnieje 7 różnych charakterystyk kierunkowych, ale najczęściej będziemy się spotykali tylko z trzema. Dokładny podział przedstawiamy poniżej.

CHARAKTERYSTYKA JEDNOKIERUNKOWA

Kardioidalna (zwana też nerkową) – najpopularniejsza, zawsze spotykana w mikrofonach dynamicznych oraz pojemnościowych. Niektóre ''pojemniki'' oferują także możliwość zmiany swojej charakterystyki na ósemkową bądź dookolną dzięki zamontowanemu na pokładzie przełącznikowi. Ten typ kierunkowości oferuje najlepszą reakcję na źródło dźwięku, jeśli jest ono ustawione dokładnie na wprost mikrofonu, jednocześnie mocno tłumiąc sygnały docierające z boków (im większy odchył, tym większa redukcja) i niemal całkowicie odrzucając dźwięki dochodzące z tyłu. Jest to ściśle związane z tym, że z im wyższymi częstotliwościami mamy do czynienia, tym bardziej są one kierunkowe. Jeżeli odsuniemy się nawet kilka cm w bok od osi mikrofonu, od razu zauważymy, jak diametralnie spadnie czułość mikrofonu na te właśnie pasma. Ponieważ kierunkowość maleje wraz z obniżaniem się częstotliwości, niskie pasma będą zawsze przez mikrofon „usłyszane” i zebrane.

A skoro już jesteśmy przy niskich pasmach, to jest to idealna okazja do tego, aby wspomnieć o jeszcze jednym zjawisku występującym w przypadku stosowania mikrofonów kierunkowych (kardioidalnych, ich pochodnych oraz ósemkowych). Chodzi o Efekt Zbliżeniowy (ang. Proximity Effect), który polega na zwiększonej czułości mikrofonu na sygnały o niskich częstotliwościach w miarę zmniejszania się dystansu między źródłem a mikrofonem. Efekt ten powoduje podbicie niskich tonów o 6dB przy każdym zmniejszeniu się tego dystansu o połowę i zaczyna się pojawiać w odległości około 20-25cm.
Efekt Zbliżeniowy może być zarówno pożyteczny (przy bliskim omikrofonowaniu stopy perkusji czy próbie uchwycenia tego masywnego dołu w głosie lektora zapowiadającego film czy grę), jak i być źródłem problemów (zmniejszona dynamika, możliwość pojawienia się przesterów, eksponowanie głosek wybuchowych w wokalu, itd.). Między innymi z tego względu wyposaża się dobre mikrofony wokalowe w filtr górnorzepustowy, który pozwala zminimalizować działanie efektu zbliżeniowego.

 

Superkardioidalna (supernerka) – zbliżona do kardioidalnej. Charakteryzuje się trochę lepszą czułością co ''nerka'' na sygnał z przodu, ale oferuje także dwa punkty zerowe (w okolicach 120 i 240 stopni). W rezultacie pojawia się z tyłu coś w rodzaju ''ogona'', co skutkuje pewną czułością na sygnały docierające z tyłu mikrofonu. Atutem z kolei jest to, że oferuje trochę węższy zakres czułości z przodu, co jest bardzo pożądane w sytuacjach na scenie, bo pozwala zminimalizować ilość ewentualnych sprzężeń (np. od monitorów odsłuchowych ustawionych na podłodze).

 

Hiperkardioidalna (hipernerka) – jest jeszcze bardziej kierunkowa z przodu (węższa) niż supernerka, co oznacza, że jest podatna nawet na najmniejszy odchył od osi. Ale za to jest najbardziej czuła ze wszystkich dotychczas wymienionych, gdy ustawimy mikrofon idealnie na wprost źródła. Czymś, co czasem czyni mikrofon o takiej charakterystyce trudnym do odpowiedniego ustawienia względem pozostałych źródeł dźwięku (np. na scenie) jest trochę większa niż w przypadku supernerki czułość na dźwięki dobiegające z tyłu.

 

Subkardioidalna – ta charakterystyka jest swego rodzaju hybrydą między nerkową a dookolną, bo charakteryzuje się niemal niezmienną czułością w zakresie od 0 do 90 stopni, po przekroczeniu których zaczyna stopniowo opadać. Niestety rzadko możemy skorzystać z mikrofonów oferujących taką kierunkowość, bo brak w nich punktów zerowych i w praktyce bardzo mocno przypominają swoją czułością mikrofony wszechkierunkowe. Chyba, że właśnie chodzi nam o uzyskanie brzmienia, jak z takiego mikrofonu, ale w domowych, nie do końca idealnych warunkach akustycznych, raczej bym odradzał.

 

Charakterystyka typu „Shotgun” – specjalny rodzaj charakterystyki odznaczający się najwyższym ze wszystkich poziomem kierunkowości na sygnał z przodu. Mikrofony o tej charakterystyce wykazują wprawdzie niewielką tendencję do zbierania sygnału z boków i tyłu, ale znacznie mniejszą niż w przypadku pozostałych charakterystyk kierunkowości. Z uwagi na dość wąski, ale bardzo skuteczny obszar czułości takie mikrofony najlepiej sprawdzają się przy nagraniach w terenie, na planach filmowych i telewizyjnych.

CHARAKTERYSTYKA DWUKIERUNKOWA

 

Ósemkowa – swą nazwę bierze właśnie z kształtu, jaki tworzy na znanych już nam wykresach. Jak zapewne już zdążyliście się domyślić, mikrofon o takim charakterze czułości będzie reagował najlepiej na dźwięki dochodzące do niego zarówno z przodu, jak i z tyłu z równoczesnym tłumieniem sygnałów dobiegających z boku (90 i 270 stopni).
Charakterystyka ósemkowa sprawdza się wtedy, gdy chcemy nagrać dwa głosy jednocześnie (np. gdy robimy z kimś wywiad, a dysponujemy tylko jednym mikrofonem, którym nie chcemy non-stop machać między ustami swymi i rozmówcy). Często się też z niej korzysta do ujęć overheadów czy ambientu w przypadku rejestracji perkusji.
Jeszcze jedno zastosowanie mikrofonów z dwukierunkową charakterystyką, to sytuacja, gdy chcemy nagrać śpiewającego gitarzystę grającego na akustyku – możemy wtedy skorzystać z dwóch mikrofonów ósemkowych i tak je ustawić, aby jeden zbierał gitarę swoim przodem, a bokiem nakierowany był na usta wokalisty (największe tłumienie), a drugi dokładnie odwrotnie – przód nakierowany na wokalistę, a boki na pudło gitary. Tym sposobem uzyskamy sporą separację i możliwości manipulacji tymi dwoma sygnałami w późniejszych etapach.
Tego typu charakterystykę oferują wszystkie mikrofony wstęgowe i niektóre pojemnościowe, które producent wyposażył w przełącznik do wyboru takiej właśnie opcji.

CHARAKTERYSTYKA WSZECHKIERUNKOWA

 

Charakterystyka wszechkierunkowa nazywana jest także dookolną lub kołową. Wyróżnia się jednakową czułością na sygnały dobiegające ze wszystkich kierunków. Mikrofony o tej charakterystyce brzmią najbardziej naturalnie i właściwie w ogóle nie koloryzują sygnału. Są też odporniejsze na podmuchy i głoski wybuchowe oraz nie występuje przy nich efekt zbliżeniowy. Sprawdzają się świetnie do rejestracji odpowiedzi pomieszczenia, dźwięków ambientowych, chórów lub grupy śpiewaków zebranych w kółku, w środku którego ustawiamy taki mikrofon oraz wtedy, gdy zależy nam na bardzo wiernym odzwierciedleniu naturalnego charakteru źródła. Minus tej charakterystyki to mała przydatność takich mikrofonów w sytuacji, gdy nie dysponujemy odpowiednio zaadaptowanym do nagrań pomieszczeniem.

Niektóre mikrofony pojemnościowe mogą mieć przełącznik do zmiany charakterystyki, co czyni je jeszcze bardziej przydatnymi w przeróżnych sytuacjach nagraniowych. Czasem sama zmiana charakterystyki może o wiele szybciej zbliżyć nas do poszukiwanego rezultatu brzmieniowego. Mikrofony, które wyposaża się w taką funkcję, zazwyczaj dają nam wybór między trzema najpopularniejszymi typami (nerką, ósemką, kołem), ale czasem natkniemy się też na takie, które oferują płynne „przechodzenie” z jednej w drugą oferując jeszcze większą paletę możliwości.

Czasem spotkamy też podział ze względu na:

• wielkość membrany (mała, średnia, duża)
• przypadki użycia (wokalny, instrumentalny)
• orientację źródła względem osi:
• przednia (ang. end-address/front-address) lub boczna (ang. Side-address).

Gdzie znaleźć dobre mikrofony domowe lub studyjne?

Wiesz już co i jak, zatem mam nadzieję, że ułatwiliśmy Ci poszukiwania wymarzonego mikrofonu. Szeroki wybór znajdziesz oczywiście w sklepie internetowym Ragtime. Wybieraj spośród mikrofonów dynamicznych, pojemnościowych, instrumentalnych, bezprzewodowych, na USB, konferencyjnych, nagłownych, przypinanych czy pomiarowych. Zresztą co tu przedłużać, kliknij TUTAJ i sprawdź co u nas słychać w temacie oferty mikrofonów.