Zanat
Audio Engineer
Piše: Aleksandar Mikiæ
Mikrofon Iako ubrzano postaje zaboravljena umetnost, odabir i upotreba kvalitetnih mikrofona nikada neće potpuno iščeznuti, dokle god postoje akustični istrumenti i ljudski glas koje želimo da snimimo.
B
ez namere da umanjimo važnost instrumenata kao što su sintetizatori zvuka ili ritam mašine, mada su oba instrumenta omogućila muzičaru da se udalji od tradicionalnog koncepta upotrebe mikrofona kao načina da se zabeleži akustički izvor zvuka, osnovne tehnike upotrebe i izbora mikrofona su i dalje važan segment života i rada svakog audio inženjera ili studijskog tehničara. Čak se i oni koji ne koriste akustične instrumente često nađu u situaciji da im je mikrofon potreban. Sempling (Sampling) na primer, pa i onda kada se radi o najkreativnijim i najsloženijim bankama zvukova, vrlo često podrazumeva upotrebu samo DAT (Digital Autio Tape) snimača i jednog ili više kvalitetnih mikrofona. Naravno, ako planirate da koristite vokale u snimku, a da nisu u pitanju semplovi, zatrebaće vam bar prosečno kvalitetan mikrofon kao i predznanje o tome gde taj mikrofon da postavite. Mnoge knjige su napisane o mikrofonu, od kojih neke razrađuju tehnički aspekt dok druge više pažnje posvećuju upotrebi. Ovde svakako nemamo nameru da ispričamo celu priču, ali je namera da vas donekle upoznamo sa osnovnim činjenicama, gledano iz oba ugla. U ovom nastavku pažnju ćemo posvetiti tehničkim karakteristikama mikrofona. Kao ključna veza između zvuka koji čujemo i zvuka koji će završiti na snimku ili u etru, značaj dizajna i konstrukcije mikrofona ne sme da bude zapostavljen. Svako ko se bavi snimanjem, kod kuće ili u studiju, treba da razume i raspozna barem različite vrste mikrofona koji su danas raspoloživi za upotrebu. Za početak, recimo odmah da je mikrofon elektro-akustički transduktor
96
(transducer), što znači da mu je osnovna osobina da akustičku energiju (ili mehaničku manifestaciju akustičke energije) pretvori u električni signal. U grupu akustičkih transduktora spadaju i zvučnici, koji rade upravo obrnutu stvar. Osnovne karakteristike mikrofona su njegova osetljivost, frekvencijska karakteristika, karakteristika usmerenosti, dinamički opseg i unutrašnji otpor. U nastavku ćemo se zadržati na pojedinim karakteristika. Srećom, nema nikakvih enigmi vezanih za tehnički aspekt konstrukcije i namene pojedinih mikrofona. Iako postoji ogroman izbor modela i različitih proizvođača, sa praktične strane gledano, sve se svodi na tri ili četiri osnovna tipa i otprilike četiri vrste usmerenosti mikrofona (pickup response), što ćemo prvo da razmotrimo. Usmerenost mikrofona (Directionality) Usmerenost mikrofona odnosi se na njegovu osobinu da reaguje na zvuke koji dolaze sa različitih strana. Mikrofoni reaguju na različite načine: neki podjednako primaju zvuk sa svih strana, drugi reaguju na zvuk koji dolazi samo iz određenog pravca, dok su “gluvi” ili znatno slabije reaguju na izvore iz svih ostalih pravaca. Ova osobina može pametno da se iskoristiti kada birate mikrofon za određenu svrhu. Na primer, kada snimate pevača, dobro je da koristite mikrofon čija je usmerenost takva da skuplja zvuk koji dolazi iz samo jednog pravca, ograničavajući time mogućnost skupljanja zvukova sa strane ili iza mikrofona. Takođe, kada usnimavamo set bubnjeva, mikrofon koji postavimo na doboš ne bi trebalo
MUSIC • www.musicmagazin.co.yu
podjednako glasno da skuplja kontra činelu ili timpane, osim ako je takav snimak upravo ono što vam treba. Generalno gledano, tendencija je da se maksimalno izdvoje pojedini instrumenti ili elementi u okviru grupe instrumenata, iz čisto praktičnih razloga – kako bi se njima lakše manipulisalo u miksu ili na emitovanju. Nasuprot gore navedenom primeru, ako koristite overhed (overhead) mikrofon postavljen iznad činela, tada sigurno nećete želeti da on bude usko usmeren. Isto je i sa ambijentom prostora u kome se snima koji, ako daje lep zvuk koji želite da usnimite, zahteva mikrofon koji prima zvuk koji dolazi sa svih strana. Nije neophodno da znate kako mikrofon postiže neku karakteristiku usmerenosti, ali je dobro znati koje vrste mikrofona postoje i u kojim situacijama treba da ih koristite. Po karakteristici usmerenosti mikrofone delimo na: A – kardioide (kardioidna karakteristika), B – superkardioide (superkardioidna karakteristika) i C – osmičaste (bidirektivna karakteristika) Na primer, mikrofon sa kardioidnom karakteristikom bio bi čest izbor za snimanje instrumentalnih pojačala ali, u zavisnosti od toga gde će u prostoru tačno stajati mikrofon, moguće je da bi za tu svrhu bio korišćen i bi-direktivni mikrofon, kako bi se dobio puniji,
Zanat
zaokruženiji zvuk. Mikrofon može imati električki promenjivu karakteristiku usmerenosti, a takođe je moguće menjati i usmerenost istog mikrofona jednostavnom zamenom kapsule. Akustička Podela Mikrofona (Pickup Pattern) Akustički gledano, mikrofoni se dele na: A – omnidirektivne (neusmerene),
B – bidirektivne i
C – jednosmerne mikrofone
No, pogledajmo koje vrste mikrofona najčešće možemo da vidimo u praksi. Električka Podela Mikrofona (Input Processing) Dinamički mikrofon – Ovo je svakako najrasprostranjeniji tip mikrofona. Radi na principu pokretnog kalema (moving coil). Koristi laganu membranu kružnog oblika pričvršćenu na kalem koji je smešten centralno u magnetno polje između dva cilindrično postavljena magneta (jedan magnet cilindrično postavljen u drugom). Zvučni talasi koji pritiskaju membranu uzrokuju pomeranje kalema u magnetnom polju, što proizvodi struju čiji je napon proporcionalan pomeranju membrane. Na ovaj način, akustička energija koja
je stigla do mikrofona pretvorena je u mehaničku (usled pomeranja membrane), što dalje proizvodi električnu energiju koja se sada može pojačati i čuti preko zvučnika. Dinamički mikrofoni imaju određene prednosti u odnosu na druge vrste: jeftini su za proizvodnju, robusni i izdržljivi pri upotrebi i odlično podnose visoke nivoe buke. Samim tim su podjednako korisni u ozvučavanju i snimanju uživo kao i u studijskom radu, naročito kod perkusivnih instrumenata. Međutim, unutrašnja mehanika ih ograničava na karakteristiku usmerenosti u jednom ili svim pravcima. Takođe, zbog činjenice da se kalem pokreće u magnetnom polju, dinamički mikrofoni nisu čuveni po dobrom frekvencijskom odzivu, a iz istog razloga je ograničen i tranzijentni odziv (transient response) – brzina kojom mikrofon reaguje na izvor zvuka. Ovo ih ne čini inferiornim u odnosu na druge vrste mikrofona, ali su važne odlike prilikom odabira mikrofona za različite namene. Nešto drugačije osobine poseduje tipičan kondenzatorski mikrofon. Kondenzatorski mikrofon - noviji po svom dizajnu, kondenzatorski mikrofon radi po bitno drugačijem principu. Stvar funkcioniše ovako: promena u naponu (kapacitivnost) koju formiraju dve ploče – jedna fiksna i čvrsta, druga tanka i elastična, postavljene jedna naspram druge – varira u odnosu na rastojanje između te dve ploče. Bez psovki, molim. Ovo variranje je posledica vazdušnog pritiska koji dolazi u kontakt sa
elastičnom pločom (membranom). Da bi se desila promena u nekom naponu, taj napon se mora sprovesti do ploča, pa zbog toga kondenzatorski mikrofoni zahtevaju eksterno napajanje. Dobijaju ga od pretpojačala ili miksete u vidu napona od 48V, a mi ga poznajemo i kao “fantomsko” napajanje (phantom power). S obzirom na složenost u procesu proizvodnje, kondenzatorski mikrofoni su tipično skuplji od dinamičkih. Međutim, poboljšanje performansi je značajno. Pošto membrana može biti mikronski tanka, potrebno je mnogo manje sile kako bi se ona pomerila. To znači da se povećava osetljivost mikrofona, frekvencijski odziv je bolji a isto se odnosi i na tranzijente. Takođe, moguće je proizvesti kondenzatorski mikrofon sa svim karakteristikama usmerenosti. Zbog svoje osetljivosti nisu pogodni za grubo rukovanje, te su manje zastupljeni na bini (i «živim» primenama uopšte). Ovi mikrofoni se koriste tamo gde je preciznost i verodostojnost reprodukcije izvora zvuka ključna. Primer su ljudski glas, gudački ili drugi žičani instrumenti, činele, kao i ostale grupe akustičkih izvora zvuka koji proizvode visoke frekvencije, bogat harmonički sadržaj i brze tranzijente. Kad smo već kod karakteristika, kristalno čist zvuk nije uvek ono što snimatelj ili muzičar žele da “uhvate”. Ponekad upravo kolorit koji po svojim karakteristikama poseduje neki mikrofon doprinosi ukupnom kvalitetu zvuka. Zato se mikrofoni često biraju i po “boji” kojom oplemenjuju zvuk, kao vrsta začina.
maj-jun 2005
97
Zanat
Činjenica je svakako da kondenzatorski mikrofoni verodostojnije prenose akustički “izazov” postavljen pred njih, te da se u studiju koriste u većoj meri (ako to dozvoljava budžet). Kako sam već napomenuo, univerzalnost u primeni kondenzatorskih mikrofona, zajedno sa tehnološki složenijim procesom proizvodnje tradicionalno određuju njihovu relativno visoku cenu. Doduše, cene poslednjih godina padaju strahovitom brzinom sa pojavom relativno pristojnih modela poreklom iz Kine i sa tržišta bivšeg Sovjetskog Saveza. Dinamički mikrofon sa trakom (Ribbon Mic) je, konstrukcijski gledano, sličan dinamičkom mikrofonu. Razlika
i treba ga dobro čuvati prilikom rukovanja, posebno pazeći na potrese. Kao i kod svih stalnih magneta, njihovo naelektrisanje se ozbiljno kompromituje udarom u neku tvrdu površinu. Mikrofon sa trakom uglavno koristimo kada želimo prirodan i topao zvuk, što nije odlika samog mikrofona već komercijalno usmerene težnje konstruktora – ljudi veruju da ovi mikrofoni zvuče “toplo i prirodno” pa ih i proizvođači takvima prave. Ovi i kondenzatorski mikrofoni imaju par zajedničkih osobina: a) potrebna je relativno mala masa zvučnog pritiska kako bi se membrana pokrenula i b) mogu biti konstuisani tako da bilo koja rezonanca u audio spektru može biti ili prigušena ili potpuno anulirana. Ovo im daje najbolje šanse da budu sonički neutralni, ako je to ono što su dizajneri imali na umu. Mikrofoni sa trakom nisu toliko osetljivi kao kondenzatorski jer nemaju eksterno napajanje, pa su zato zahtevniji u odnosu na pretpojačanje ili snimač na koji se povezuju, što unosi mogućnost pojačanog nivoa buke. Upotrebno gledano, recimo bar toliko da su kompletne generacije radijskih voditelja, pevača i instrumentalista stasale i postale slavne koristeći ovu vrstu mikrofona, naročito do pedesetih godina.
koja je unapred fabrički naelektrisana. Dovoljna je samo mala baterija (obično 1.5V) kako bi se pokrenuo mikrofon, koja se najčešće stavlja u samo telo mikrofona. U poređenju sa tipičnim kondenzatorskim mikrofonom, membrana je ovde znatno deblja tako da su ukupne performanse ovakvog mikrofona slabije kada je reč o osetljivosti mikrofona. Međutim, ovo je u mnogome poboljšano razvojem takozvanog elektret-kondenzator dizajna, gde se trajno (fabričko) naelektrisanje postavlja na fiksnu ploču naspram membrane, umesto na samu membranu, što omogućava postavljanje mnogo tanje membrane pa samim tim i približavanje ukupnim karakteristikama kondenzatorskog mikrofona. PZM (Pressure Zone Microphone) - PZM je posebna vrsta mikrofona. On je fiksiran vrlo blizu u odnosu na sopstveno ravno postolje na kome stoji. Postavlja se uvek na zidove ili
Elektret Mikrofon - Iako radi na principu koji je gotovo identičan kondenzatorskom mikrofonu, elektret ne zahteva eksterno napajanje, zato što se princip rada oslanja na membranu je u tome što je ovde traka (po kojoj je mikrofon i dobio ime) u isto vreme i membrana i provodnik napona. Ta traka (najčešće od aluminijuma) smeštena je između polnih nastavaka potkovičasto oblikovanog, stalno naelektrisanog magneta, zbog čega ovom mikrofonu nije potrebno eksterno napajanje. Kako traka osciluje usled promene zvučnog pritiska, tako se u njoj indukuje naizmenična struja, to jest zvučni signal. Ovaj mikrofon je tipično velik, težak i veoma osetljiv na sve vrste spoljašnjih uticaja, a naročito na potrese. Zato se ne koristi na terenu
98
MUSIC • www.musicmagazin.co.yu
druge velike ravne površine. Njegov dizajn koristi činjenicu da se i direktan zvuk i refleksije (odbijeni zvuk iz više pravaca) sastaju gotovo istim intenzitetom u poziciji mikrofona, ako je ovaj postavljen na odgovarajućem rastojanju od izvora zvuka. Ovaj fenomen se naziva “graničnim efektom” (boundary effect), pa je to ujedno i drugo ime za PZM. Koristi se kako bi “uhvatio” celokupan zvuk u prostoriji u kojoj se snima, postavljen na pristojnoj udaljenosti od muzičara. Zato je čest izbor kada se snima “ambijent” u kome muzičari nastupaju. Nastavak u sledećem broju... M