Ett enkelt sätt att komma ihåg en kondensatormikrofons design ligger i dess namn. Ordet kondensator är en brittisk engelsk synonym för kondensator. Namnet har tydligt fastnat sedan omkring och används det än idag.
För att bättre förstå hur en kondensatormikrofon fungerar är det viktigt att titta på vad som skiljer dem från dynamiska mikrofoner. En mikrofons förmåga att ta upp ljud, inklusive basen för mikrofonförstärkning, beror helt på elektrisk ström.
Låt oss först fräscha upp vår dynamiska mikrofonteori.
Dynamisk mikrofondesign
Dynamiska mikrofoner fungerar enligt principen om elektromagnetisk induktion. Föreställ dig en bit ledande metall hängande i ett magnetfält. Att flytta metallen inom detta fält resulterar i en ström i förhållande till rörelsens storlek och riktning.
Ett typiskt dynamiskt mikrofonkapselpaket inkluderar ett tunt membran med en bifogad talspole gjord av ett ledande material omgivet av en permanent laddad magnetisk struktur. Lufttryck i form av ljudvågor når diafragman som får den att röra sig. Den rörelsen översätts till den bifogade röstspolen, som genererar en ström när den rör sig upp och ner i magnetfältet.
För att sammanfatta, dynamiska mikrofoner använder permanent laddade magneter och kräver ingen extra ström. Den ledande talspolens rörelse inuti den magnetiska strukturens fält genererar en ström.
Kondensatormikrofondesign
Den största skillnaden mellan dynamiska mikrofoner och kondensatormikrofoner är att de senare kräver extra kraft i form av 48V likström — även känd som fantomkraft. Med andra ord, där en dynamisk mikrofon är passiv är kondensatorer aktiv elektronik.
Elektrostatisk princip
Kondensatormikrofoner använder den elektrostatiska principen för att skapa en laddad struktur som fungerar som en kondensator. Strukturen är mikrofonkapseln och består av två tunna plattor av samma storlek och yta. Toppplattan, eller membranet, är rörlig; bakplattan stannar i ett fast läge. Båda plattorna är åtskilda av en dielektrikum, i detta fall luft, och är också ett fast värde. För nu är allt vi behöver veta om dielektrikum att de är en typ av elektrisk isolator. Kombinera dessa element tillsammans, lägg till fantomkraft och du har en kondensator!
Nu till nästa steg, ljudupptagning och förstärkning. Mer om detta senare, kondensatorer brukade också vara kända som rörmikrofoner.
Kondensatorn laddas först så att båda plattorna är i jämvikt. Ljudtrycksvågor når diafragman och skapar rörelse, vilket gör att två händelser inträffar. När avståndet mellan membranet och bakplattan minskar, ökar kapacitansen. Samma sak gäller åt andra hållet. När avståndet mellan plattorna ökar, minskar kapacitansen.
Allt vi har beskrivit hittills leder fram till det sista ögonblicket för att producera en utsignal. De två sista komponenterna i kedjan är ett högimpedansmotstånd för att sampla den ändrade utspänningen - kom ihåg. utspänningen fluktuerar på grund av membranets rörelse - och en omvandlingsförstärkare som fungerar som en ström-till-spänningsomvandlare. Detta är signalen som kommer att skickas till mikrofonförförstärkaren!
Den moderna kondensorn
Den moderna kondensordesignen har funnits sedan 1960-talet, orsakad av två utvecklingar. Fram till denna punkt använde kondensatormikrofoner ett rör för förstärkningssteget i slutet. Detta krävde vad som bara kan beskrivas som en rejäl extern strömförsörjning - storleken och vikten av ett litet askeblock. Dessa mikrofoner var varken bärbara eller hållbara. Att tappa en var katastrofalt.
Den första var den växande användningen av transistorteknik som hjälpte till att miniatyrisera det sista förstärkningssteget och minska effektbehovet. Den andra var Neumanns introduktion av en standardiserad metod för att leverera 48 volt likström över en trestiftskabel från blandningsbordet. Om detta låter bekant, borde det. Denna standard antogs snabbt över hela branschen och blev fantomkraft. En annan viktig egenskap hos fantomkraft är att den inte ska skada några anslutna dynamiska mikrofoner.
Applikation och användning
Fantomkraften tog effektivt bort alla restriktioner för kondensormikrofonernas användning och portabilitet. Att ta bort röret gjorde också designen mycket mer robust. Tanken på att använda kondensorer ute på fältet och för liveapplikationer blev en verklig möjlighet!
En kondensatormikrofons mest märkbara kvalitet är den ökade känsligheten jämfört med dynamiska mikrofoner - den näst mest populära designen. Det fantastiska med en kondensorkapsels design är att dess storlek skalar bra i båda riktningarna.
Dynamisk kontra kondensor
Låt oss jämföra två populära sångmikrofoner:Shure SM58 och Beta 87C. Shure SM58 är en väl avrundad dynamisk kardioidmikrofon. Dessutom har den robust pickup för en mängd olika stilar, från dialog till rock- och popsång. Dess nära relation till Shure SM57 gör den till en bra drop-in instrumentmikrofon. Ta några steg tillbaka och dess egenskaper börjar förändras. Nedgången i signalstyrka och upptagning är omedelbart uppenbar.
Däremot kräver Beta 87C mindre förstärkning för att uppnå samma nivå av pickup. Även när man lägger till avstånd från källan är dess känslighet jämnare och bibehållen.
Kondensatorer brukade kämpa med högre decibelkällor, i området norr om 110 dB. Dessa begränsningar har mestadels åtgärdats och många kondensatorer annonserar nu sina höga SPL-uppgifter. Detta förklarar varför kondensorer inte alltid var förstahandsvalet för källor med nära micing med skarpa och högljudda transienter.
Miljö
Dynamiska mikrofoner utmärker sig i bullrigare miljöer. Deras reducerade känslighet parar sig väl med nära micing källor, särskilt starkare sådana! De är populära för taluppdrag, liveevenemang, konserter och, naturligtvis, i studion.
Kondensatorer är inte begränsade till bara studioanvändning och har massor av utomhusapplikationer. Deras användning får en mer specialiserad roll i form av pennkondensatorer, hagelgevärsmikrofoner och lavalier.
Med större känslighet kommer potentialen för mer ljud att blöda igenom. Hantera detta genom att välja mikrofoner med fler riktningsmönster och större avvisning utanför axeln. Ytterligare begränsning uppnås med bafflar i och runt mikrofonen.
Jag minns ett extremt micningsfall för liveljud som involverade "The Prodigy". En blyertskondensor placerades så nära hi-hatten som möjligt och omslöts av en sångbaffel för att minska blödningen från satsen och resten av scenen. Du kan komma undan med blödning i vissa situationer så länge den är sammanhängande och mestadels i fas.
Fantomkraft
Mindre ljudgränssnitt, ljudmixrar och bärbara inspelare behandlar fantomkraft som en allt-eller-inget-affär och har vanligtvis en enda switch. Trenden mot bankad och individuell fantomkraft börjar på större gränssnitt och studioorienterade mixers.
Phantom power är säker att använda med de flesta mikrofoner, med undantag för de flesta bandmikrofoner. Oavsett, kontrollera alltid om den är avstängd. Ta också en inventering av befintliga anslutningar innan du ansluter eller kopplar ur dem - absolut innan du aktiverar fantomström! Tanken är att undvika stötar på systemet, eller ännu värre, att skada något.
Design för alla tillfällen
Tillkomsten av fantomkraft gjorde det möjligt för kondensatorer, på vissa sätt, att bli allt för alla ljudtekniker. Designen var inte längre försämrad av rörens bräcklighet eller fick ett enormt rörlighetsstraff på grund av den skrymmande strömförsörjningen.
Små membrankondensatorer
Den här kategorin omfattar vanligtvis mindre monterade mikrofoner som pennkondensatorer, mindre hagelgevär och till och med kalibreringsmikrofoner.
Neumann KM184 MT
Neumann KM184 härstammar från den eftertraktade KM84 och fortsätter traditionen med en tydlig och transparent fångst. Den klarar höga ljudnivåer och är lika hemma i alla stilar och applikationer.
Det här är en mikrofon som kan fånga högenergiska trumframträdanden eller hänga i en upphängd array ovanför en teaterscen, samtidigt som den böjer sin tydliga infångning utanför axeln. De kommer i singel, stereopar och upp till matchade set om åtta!
Sennheiser MKE 600
Sennheiser MKE 600 markerar alla rätt rutorna. Det är en kameramonterad superkardioid hagelgevärsmikrofon med en 3,5 mm till XLR-omvandlare. Dessutom kan den här mikrofonen ta fantom- eller batteriström.
Stora membrankondensatorer
Den här kategorin utgör resten av kondensorfamiljen som inkluderar standardmikrofoner och större sidoadressmikrofoner.
Bluebird SL
Den ursprungliga Bluebird var en välljudande mikrofon som tillbringade större delen av sin tid på rumsmikrofoner och overhead. Den led av en nackdel:bristen på ett högpassfilter och pad. Detta krävde användningen av en separat mikrofonförförstärkare som hade en dedikerad pad och filteromkopplare. Mikrofonen är också lite på den ljusa sidan — något som en rörförförstärkare hjälpte till att balansera ut.
Gå in i Bluebird SL och åtgärda ovanstående brister med dedikerad pad och högpassfilteromkopplare! Denna mikrofon är en riktig arbetshäst som är hemma med ett brett utbud av sång- och instrumentapplikationer. I kombination med sin fantastiska design känns den alltid speciell att använda.
AKG C414 XLII
Som fortsättningen på C414B-TLII-linjen känns AKG C414 XLII igen av sin ikoniska guldskärm. XLII kan växla mellan nio olika polära mönster, justerbar pad och högpassfilteromkopplare. Denna mikrofon är en absolut pärla för sång och är en mycket kapabel allrounder som ger en varmare ton.
Medan den är på den dyrare sidan, tillför XLII mycket värde och flexibilitet till bordet och är även tillgänglig som ett matchat stereopar. C214 förtjänar ett hedersomnämnande finns också tillgänglig som ett singel- eller stereopar och är en ärlig kardioid med härstamning till C414-linjen.