26. oktober 2012

Masterclass - Mikrofoner: typer, fynktion og anvendelse

Hvis vi skærer de mere eksotiske typer væk, så kan man i store træk tale om to typer af mikrofoner, dynamisk og kondensator. De tekniske principper bag disse to slags er ret forskellige, selv om der med begge typer er tale om en membran, som bevæges af de luftstrømme, som lyd forårsager. Ud over de tekniske forskelligheder så er der også forskel på, hvordan man bruger og håndterer de to slags mikrofoner.

 

En kondensatormikrofon kræver, at den får tilført en elektrisk spænding for at virke. Det kan foregå på flere forskellige måder; med et batteri, med en plug-in spænding, med phantom spænding på 48 V eller med en højere spænding i tilfælde af rør-mikrofoner (som regel 120V). Med undtagelse af batteriet, som sidder i mikrofonen, så bliver spændingen tilført i den samme ledning, som også leverer signalet. En generel regel er, at jo højere spænding, som tilføres mikrofonen, jo bedre kan den håndtere meget høje lydtryk. Derfor bliver mikrofoner med batteri og plug-in spænding også regnet for semiprofessionelle, mens de professionelle modeller bruger 48 V phantom.

 

Den dynamiske mikrofon kræver derimod ingen spænding, den genererer selv strøm, når den bliver påvirket. En dynamisk mikrofon er mere robust og kan i de fleste henseende godt tåle en tur på betongulvet, mens kondensatormikrofonen sikkert ikke vil overleve dette. Den dynamiske mikrofon er også mere robust overfor fugt, mens en kondensatormikrofon virker dårligt under fugtige forhold (RF kondensator mikrofoner har dog ikke den skavank). Til gengæld er membranen i en dynamisk mikrofon lidt tykkere og ”tungere”, fordi der er monteret en svingspole på selve membranen, og det betyder mere inerti, når den skal bevæges. Derfor lider det højfrekvente område over 12-15 kHz i den dynamiske mikrofon, hvor vi ser et vigende frekvensområde.

 

Yderområderne både i bunden og i toppen bliver håndteret bedre af en kondensatormikrofon, som også generelt har et mere jævnt frekvensområde. Udgangsniveauet på en kondensatormikrofon er også højere end på en dynamisk. Hvis lydkilden er svag i lydstyrke, så vil en kondensatormikrofon altid være at foretrække, mens hvis lydkilden er meget høj, så er der chance for, at en kondensator-mikrofon overstyrer, mens det sjældent sker med en dynamisk. Frekvensområdet på en dynamisk mikrofon er mere bugtet, og derfor er mikrofonvalget mere kritisk, når det er en dynamisk mikrofon, man rækker ud efter.

 

Hvis der bruges mikrofonerne på en scene, hvor der også vil være medhørshøjtalere til de personer, som bruger mikrofonerne, eller hvis mikrofonerne bliver brugt foran højttalere, så har man et feedbackproblem at tage hensyn til. Her er dynamiske mikrofoner mere resistente overfor feedback end kondensatormikrofoner. Omkring feedback har mikrofonens retningsfølsomhed også stor betydning. Retningsfølsomhed på en mikrofon bliver betegnet som dens karakteristik.

Mikrofonens karakteristik
Det er vigtigt at vide, hvilken karakteristik, som en given mikrofon har. Man vælger en mikrofon med den rette lyd og karakteristik for at udføre en bestemt opgave. Karakteristikken bestemmer, hvor bredt et felt, mikrofonen skal lytte på. Lad os se på de forskellige karakteristikker.

    

Det bredeste lydfelt besidder en omni-mikrofon. En omni-mikrofon skelner ikke, om lyden kommer bagfra, fra siden eller forfra, alt bliver opfanget og forstærket. En omni-mikrofon er derfor god, hvis eksempelvis en rundbordssamtale skal forstærkes eller optages, fordi den ikke forfordeler dem, som sidder foran mikrofonens kapsel. Selvfølgelig vil de, som sidder tæt på mikrofonen, blive højere end dem, der sidder langt væk; her minder mikrofonen om vores eget øre. Omni-mikrofonen vil også være første valg, hvis man skal optage en koncert, hvor akustikken spiller en stor rolle for lyden. Derfor er omni-mikrofoner velegnet til at optage klassisk musik, specielt hvis der optages i en vellydende koncertsal. Omni-mikrofonen kan være sværere at bruge på forstærket musik, fordi den ikke forfordeler det instrument, den peger på. Derfor vil der være meget overhør fra de andre instrumenter på en omni-mikrofon; men placeret på det rigtige sted kan den være anvendelig, især fordi den har et jævnt frekvensområde i forhold til alle lydkilder, nær som fjern. Hvis musikken eller talen forstærkes med et PA/højttaleranlæg, vil omni-mikrofonen også opfange lyden fra højttalerne; så i den anvendelse vil feedback mellem mikrofon og højttaler være et stort problem.

 

Omni-mikrofonen er simpel i sin konstruktion, fordi den ikke behøver en akustisk linse til at fokusere og begrænse lydfeltet. Det betyder, at omni-mikrofonen er den naturligst lydende mikrofon og den, der minder mest om vores ører. Omni-mikrofoner er almindeligvis kondensatormikrofoner, men der findes også nogle få dynamiske omni-mikrofoner

Nyre-mikrofonen

Karakteristikken på en nyre-mikrofon er fokuserende foran mikrofonens kapsel, og almindeligvis har vi to former, almindelig nyre og super nyre, hvor den sidste har et smallere lydfelt end den almindelige nyre. Dette fokus konstrueres ved at lade en del af lyden ramme bagsiden af mikrofonmembranen, almindeligvis ved at lave en akustisk linse på mikrofonkapslen, som forsinker lyden, inden den rammer bagsiden af membranen. Nyre-mikrofonen er derfor god, hvis der skal fokuseres på det, som er foran mikrofonen, og lydkilder på siden eller bag mikrofonen behøver at blive dæmpet. Disse egenskaber gør, at nyre-mikrofonen er den mest udbredte mikrofontype. Den er velegnet, når et instrument, vokal eller tale skal optages samtidig med, at andre instrumenter spiller. Med en korrekt mikrofonopstilling vil de øvrige instrumenter være dæmpet i forhold til den lydkilde, som er foran mikrofonen. Ligeledes er den velegnet, hvis akustikken og rumklangen i optagerummet skal være så dæmpet som muligt, dvs. mere direkte og mindre reflekterende lyd.

 

Den øgede fokusering og anvendelighed kommer desværre ikke uden omkostninger. Den akustiske linse på nyre-mikrofonen er kompliceret at lave, og virker desværre ikke med samme intensitet over hele frekvensområdet. Typisk bliver fokuseringen ophævet ved de lave frekvenser, og desuden vil den akustiske linse betyde, at frekvensområdet bliver ulineært, jo længere man kommer ud af lydfeltet. Det betyder, at lydkilden foran mikrofonen lyder godt, mens lydkilder på siden eller bag mikrofonen godt nok er dæmpede, men desværre også med en noget forvansket lyd pga. en bugtet frekvenskurve. Den akustiske linse er selvfølgelig under konstant udvikling fra producenternes side, og det betyder, at de nævnte unoder er mere eller mindre udtalte på forskellige mikrofonmodeller.

 

Supernyre-mikrofonen er mere fokuseret end den almindelige nyre-mikrofon. Men fysikken betyder, at i en linje direkte bag supernyre-mikrofonen er dæmpningen ikke så udtalt. Man skal derfor være forsigtig med de lydkilder, som er direkte bag mikrofonen; især hvis der bruges monitorhøjttalere på en scene, som man typisk vil placere, så mikrofonen har bagenden mod højttalerne. Med en nyre-mikrofon er det den korrekte opstilling, men med en supernyre-mikrofon er den bedste opstilling skråt bagmikrofonen. Supernyrens smalle lydfelt betyder også, at placeringen af mikrofonen er mere kritisk end med den almindelige nyre-mikrofon. Mange moderne vokalmikrofoner er supernyre og kræver derfor, at vokalisten er lige i front af mikrofonen, når der synges. Nyre- og supernyre-mikrofoner er udbredt både som dynamisk og kondensator typer.


Kølle-mikrofonen

Kølle-mikrofonen kaldes også en shotgun mikrofon, og den er den mikrofon, som er mest fokuseret. Lydfeltet er i et smalt felt i forlængelse af mikrofonen, og dette fokuserede felt skabes af et langt interferens rør, hvor længden af røret som regel angiver, hvor fokuseret mikrofonen er. En kølle-mikrofon har af flere årsager en ret specialiseret anvendelse. De bruges sjældent til bredspekteret og dynamisk lyd som musik, men deres hovedanvendelse er til at forstærke tale. Især anvendes de til film-, video- og TV-optagelse, hvor man ikke ønsker, at der er en synlig mikrofon i billedfeltet. De kan monteres på et kamera eller en boomstang, men afstanden til lydkilden er stadig vigtig. Mikrofonen zoomer ikke ind på det, der lyttes på, det er lydfeltet, som begrænses. Derfor er det stadig vigtigt at have så lille afstand til lydkilden som muligt, helst ikke over 1 m. Hvis afstanden er større, vil lydkilden virke fjern og diffus; så derfor ser man også lydteknikere på et filmset hele tiden sørge for, ved hjælp af en boomstang, at mikrofonen er så tæt som muligt på lydkilden, dog uden at være i billedfeltet.

 

Der udvikles meget på kølle-mikrofoner, og de nyeste modeller har tydelig fået et bredere og mere jævnt frekvensområde. Men der er stadig unoder ved denne mikrofontype, som man skal tage hensyn til, når den bruges. For det første er der ligesom på supernyre-mikrofonen et lydfelt, som peger direkte bagud fra mikrofonen. Hvis den er monteret på et kamera, så er det vigtigt, at fotografen er stille, fordi man tit vil befinde sig i netop dette bagudrettede lydfelt. Hvis der bruges kølle-mikrofon på en boomstang, så skal lydteknikeren dels være opmærksom på, om mikrofonen rammer lydkilden i lydfeltet, dels være opmærksom på, om der er en høj lydkilde lige bag mikrofonen.

 

Kølle-mikrofonen er også meget følsom for berøring, som giver støj, så det er meget vigtigt, at de bliver monteret i et såkaldt shock- mount ophæng, et slags elastisk ophæng. Samme slags ophæng kan nu med stor succes bruges på alle mikrofoner, især i studie- situationer. Der findes dynamiske kølle-mikrofoner, men de er mest udbredt som kondensator udgaver.


Ottetal mikrofonen
Den sidste karakteristik er ottetal, som har et dobbelt fokusområde på hver side af mikrofonkapslen, nærmest som to nyre karakteristikker. Derfor ses denne karakteristik også kun på mikrofoner, hvor den skal bruges fra siden og ikke fra toppen som på de almindeligste modeller. Ottetal er en sjældent anvendt karakteristik, men bruges bl.a. til at lave MS og Blumlein stereooptagelser, ligesom karakteristikken har det fortrin, at 90 grader væk fra de to lydfelter er der næsten dæmpet totalt for lyden. Så hvis man har en kritisk opstilling, hvor man vil have så lidt overhør som muligt fra en bestemt fremmed lydkilde, så kan karakteristikken anvendes. Men placeringen er vanskelig, fordi der er to ligeværdige lydfelter, både frem og bagud, som er lige høje. Mikrofoner med ottetal-karakteristik er almindeligvis kondensator eller ribbon typen (båndmikrofon).
    
Membran størrelse
Nu har vi i det foregående set på mikrofontyper og deres karakteristikker, men størrelsen på mikrofonens membran har også betydning for anvendelse og lyd. Blandt dynamiske mikrofoner er størrelse af membranen mellem 1 til 2 cm, mens der kan være et langt større spænd på en kondensatormikrofon. Her kan membranen være meget lille, fra nogle få millimeter og op til 2,5 cm. Udgangsniveauet direkte fra membranen på en mikrofon med lille membran er betydelig mindre end på en med stor membran, så både forstærkerkredsløbet i mikrofonen og den tilsluttede mikrofonforforstærker skal forstærke mere, og det giver naturligt mere støj. Til gengæld er en lille membran mere frekvenslineær, og derfor mere neutral i sin lyd. Det er en skrøne, at membranen har indflydelse på, hvordan de dybe frekvenser gengives. Her er en lille membran lige så god som en stor. Skrønen kommer nok af, at man typisk har brugt dynamiske mikrofoner med stor membran foran bas og stortromme.

 

Til studieoptagelser bliver der tit anvendt stormembran-mikrofoner, som kan ændres i deres karakteristik. Disse mikrofoner bruger ikke interferensrør til at få deres karakteristik, men er derimod udstyret med dobbeltmembran, og karakteristikken fremkommer ved at blande signalet fra de to membraner i et givet forhold. Her udnyttes, at membranen, som vender væk fra lydkilden, modtager lyden i modfase i forhold til frontmembranen; derved kan der laves forskellige karakteristikker. Disse stormembran mikrofoner med variabel karakteristik hører til de dyreste mikrofoner.

 

Tekst: Jens Walther

ProAV Digital

ProAV818 forside NETNyt nummer ude nu!

Læs bl.a. om:

  • IB4 mødelokaler
  • Unico-Gruppen
  • Brug en gimbal
  • LED-lamper
  • Mediatec udvider

Læs alt lige her

DEShow 2019

Danish Entertainment Show er en ny messe, hvor udlejnings- og eventbranchen viser hvad de kan, og branchens førende distributører/ forhandlere præsenterer det største udvalg af innovative løsninger, teknologier og produkter

Se mere her

Abonnement på ProAV Magasinet

Få alle de nyeste trends og følg med i udviklingen inden for AV-branchen. Modtag vores trykte udgave af ProAV Magasinet for kun kr. 250,- *

...Abonner lige her

*alle priser er ekskl. moms og levering

Annoncering

Få kontakt til en købestærk målgruppe i Danmarks eneste PRO AV magasin

Se mere her

Typisk ProAV læser

74,5% er meget tilfreds med det redaktionelle indhold

Se mere her