Mikrofon

Från Kontrollrummet
(Omdirigerad från Dynamiska mikrofoner)
Hoppa till: navigering, sök

En mikrofon är ett föremål som fångar upp akustisk energi (ljudvågor) och omvandlar dem till elektrisk energi (spänningsvariationer) genom att ett membran sätts i vibration av förändringarna i lufttrycket - ljudvågorna. Membranet samverkar med en mekanism i mikrofonen som producerar en elektrisk signal som kan användas för att spela in ljudet.

Tills allt har uppdaterats på denna sidan, kan en del info hittas på sidan med allmänna fakta om mikrofoner.


Frekvenskurvor

Upptagningsriktning

De flesta handhållna sångmikrofoner är av typen som kallas "End fire" eller "End/Top address" (känner inte till någon svensk översättning), där de tar upp ljudet rakt mot ena kortänden i längdriktningen. Många andra mikrofoner är vad som kallas "Side fire" eller "Side address" (känner inte till någon översättning för det heller), där mikrofonkroppen monteras lodrätt och tar upp ljudet bäst mot sidan. När det gäller kardioidmikrofoner som är "Side addressed", är det förstås viktigt att man riktar rätt sida mot ljudkällan - och det brukar normalt vara den sidan där tillverkarens logotype sitter. Med "Top addressed"-mikrofoner, är den detaljen mer självklar...

  • Upptagningsriktning

  • Top address-mikrofon - man sjunger mot gallret och har inte mycket att ta fel på.

  • Side address-mikrofon - man sjunger mot sidan av mikrofonen (helst mot rätt sida också... ;) ).


Olika karakteristik

Omni

Huvudartikel, se Omni

Också benämnd som "rundupptagande". Tar upp ljud jämnt runt mikrofonen.

Figure-of-8

Huvudartikel, se 8-karakteristik

Också benämnd som "åtta". Tar upp ljud bakom och framför membranet på mikrofonen, format som en åtta, därav namnet.

Kardioid

Huvudartikel, se Cardioid

Hjärtformad, eller njure som man ofta säger på svenska. Mikrofonen är känsligast framför membranet och ju mer mot sidorna man kommer desto mer avtar känsligheten. Bakom mikrofonen är upptagningen väldigt låg.

Bred kardioid

"Wide cardioid" är en variant som - föga förvånande - har ett bredare upptagningsområde än den vanliga kardioiden.

Öppen kardioid

"Open cardioid" är ett mellanting mellan den vanliga kardioidupptagningen och "wide cardioid".

Superkardioid

Eller "supernjure". Som den vanliga cardioiden, men smalare upptagning. På grund av tekniken så uppkommer en liten upptagningslob på baksidan av mikrofonen också.

Hyperkardioid

Också benämnd som "hypernjure". Som supercardioid, men ännu smalare upptagning. Denna har ännu lite mer upptagning från baksidan som en bieffekt. Väldigt liten upptagning från sidorna.

Shotgun

Extremt riktad mikrofon som främst är gjord för att ta upp ljud på längre avstånd, inom ett väldigt litet område.


Olika typer av mikrofoner

Dynamisk mikrofon

Dynamiska mikrofoner är en av de vanligaste mikrofonerna i musiksammanhang, och används t ex ofta på scen. De går att tillverka förhållandevis billigt, är tåliga och inte särskilt rundgångskänsliga. De kräver inte heller fantommatning. Vid studioinspelning används de framförallt när höga ljudtryck skulle kunna ställa till problem för exempelvis en kondensatormikrofon. Vanliga exempel är uppmickning av trumset och gitarrförstärkare.

En dynamisk mikrofon tar upp ljudet genom att ett membran som en spole sitter monterad på, rör sig i fältet av en permanent magnet beroende på ljudvågorna som kommer in. Denna rörelse i magnetfältet ger upphov till en spänning genom spolen, som man sedan kan ta emot för vidare förstärkning. Den dynamiska mikrofonen fungerar med andra ord på samma sätt som en högtalare, fast tvärtom.

I jämförelse med kondensatormickar är dynamiska mikrofoner mindre detaljerade och färgar ljudet mer. Transienter och diskant tenderar att förvrängas mer i en dynamisk mikrofon.

Egenskaper
  • Den tunga mekanismen i en dynamisk mikrofon gör att den har svårt att reagera på hastiga förändringar i ljudvågorna, det vill säga höga frekvenser.
  • De ger generellt ojämna frekvenskurvor då den har lättare att reagera på låga frekvenser jämfört med höga frekvenser på grund av skillnaden i energi.
  • Behöver ingen extra energi för att drivas, se fantommatning
  • Robust och tålig konstruktion gör att den är bra att använda där mikrofonen kan ta lite stryk, t ex vid scenframträdanden eller ute på fältet.
  • Tål ofta höga ljudvolymer vilket kan göra den bra att använda på t ex baskaggar eller att micka upp förstärkare.
Typiska modeller


Kondensatormikrofon

I en kondensatormikrofon sitter membranet monterat nära en fast plåt. Membranet och plåten måste ha en laddning mellan sig för att systemet ska fungera, vilket de får av s.k. fantommatning som kommer från micpreampen. När membranet rör sig i förhållande till den fasta plåten, på grund av det inkommande ljudet, förändras alltså avståndet och därmed alstras en varierande ström som är väldigt liten och som sedan förstärks i en förstärkare som sitter i mikrofonen. Denna förstärkare kan vara uppbyggd med transistorer eller med rör. Tekniken med ljudupptagningen är alltså likadan i både kondensatormikrofoner och rörmikrofoner, så det är bara den inbyggda förstärkaren som skiljer i dessa fall.

Egenskaper
  • behöver fantommatning (om de inte är batteridrivna)
  • används ofta på radiostationer
Typiska modeller


Rörmikrofon

Rörmikrofoner har samma teknik som kondensatormikrofoner när det gäller ljudupptagningen, men förstärkaren i mikrofonen består av en rörkonstruktion och inte av transistorer, som den gör i en vanlig kondensatormikrofon.

Rörmikrofoner behöver högre spänning än vad vanlig fantommatning ger, så till rörmikrofoner används alltid en separat spänningsmatning och en XLR-kabel mellan strömförsörjningen och micen, där det finns fler ledare än de tre som finns i en vanlig mikrofonkabel. Den vanliga 3-poliga XLR-kabeln kopplas därför till spänningsenheten i stället för direkt till mikrofonen. Detta gör också att rörmikrofoner kan användas till preamps eller ljudkort som har mikrofoningång men saknar fantommatning eller har för låg spänning i sin fantommatning.

Egenskaper
Typiska modeller


Elektretmikrofon

Elektretmikrofonen är en särskild form av kondensatormikrofon. I stället för en spänning som kommer utifrån så är spänningen inlagd i materialet vid tillverkning. Elekretmikrofoner är den vanligaste typen av mikrofon, finns till exempel i alla mobiltelefoner. I studion är den däremot relativt ovanlig. Eftersom elektretmikrofonen inte behöver en hög spänning till membranet går det att driva elektroniken med ett batteri i mikrofonen (exempel Sony ECM-mikrofoner eller AKG C1000)

Riktigt billiga mikrofoner är ofta elektretmikrofoner. Men numera är den tekniska lösningen inte något som helst mått på kvaliteten.

Egenskaper
  • en kondensatormikron, kan låta utmärkt bra eller rätt så dålig
  • går att ha batteri inbyggt i mikrofonen i stället för fantommatning (om man valt det)
Typiska modeller
  • AKG C1000
  • AKG C214
  • Sony ECM 907 (en stereomikrofon)
  • DPA 4003 / 4006 (samma mikrofon, lite olika elektronik)
  • DPA 4060 / 4061


Bandmikrofon

En bandmikrofon fungerar på samma sätt som en dynamisk mikrofon, men membranet består av ett mycket tunt metallband som är uppspänt i ett permanent magnetfält och genererar en elektrisk signal beroende på inkommande ljudvågor. De har oftast en väldigt svag utsignal och ställer därför krav på micpreampen, att den kan ge hög gain utan att brusa för mycket. Bandmikrofoner är mycket känsliga för kraftiga vindstötar och måste därför utan undantag skyddas med ett puffskydd vid sånginspelning, annars kan de gå sönder.

Som regel har bandmikrofoner 8-karakteristik och tar alltså upp ljud från både framsidan och baksidan.

De senaste åren har det kommit bandmikrofoner med inbyggd förstärkare som spänningsmatas med fantommatning, men i övrigt ska man helst för säkerhets skull undvika fantommatning till bandmikrofoner, eftersom minsta obalans kommer att bränna av det tunna bandet omedelbart.

Problemet med ömtåliga band har lösts av amerikanska Crowley and Tripp, som utvecklade ett nano-kompositmaterial som de kallar för Roswellite, som är så starkt att man utan risk kan placera en mic med sådant membran i bastrumman.

Egenskaper
  • Känsliga mot plötsliga luftflöden
  • Vissa bandmikrofoner tål inte fantommatning
  • Har oftast ett avrullat ljud i toppen och låter därför mjukare än de flesta kondensatormikrofoner
  • Behöver en bra micpreamp för att bruset inte ska bli för starkt när man drar upp Gain.
Typiska modeller


Membranstorlek

Man pratar ofta om stormembrans- och småmembrans-mikrofoner. Stormembranare används traditionellt oftast till sång och småmembranare används oftast till instrument - men det ena utesluter inte det andra, utan båda typerna går egentligen utmärkt till alla ljudkällor.

Småmembransmikrofoner har ett högre egenbrus än stormembranare på grund av membranet. Orsaken är luftpartiklarna som flyger omkring överallt och därför kontinuerligt bombarderar membranet (även kallat "Brownsk rörelse"). Små membran utgör en hårdare yta, vilket gör att luftpartiklarna avger mer energi när de träffar membranet och därför orsakar starkare ljud relaterat till ytan än det blir med ett stort membran.

I gengäld så kan små membran lättare tillverkas för att få en jämnare frekvensgång, medan större membran som regel har en lite krokigare frekvensgång.

Småmembranare tål som regel också högre ljudtryck än stormembranare.

Det finns egentligen ingen fastställd gräns, men man brukar prata om stormembranare när membranet är 1" (2.54cm) eller större, medan mikrofoner med mindre membran brukar kallas småmembranare. Ibland nämns också mellanstora membran, som då är från ca 1.5cm och upp till stormembransstorleken, men det är ganska sällsynt att den benämningen används.


Kuriuosa

Mikrofonmembran är extremt tunna och rör sig inte mycket.

  • Räkna med ett ljudtryck på 94dB.
  • Ett halvtumskapsel (12mm) med nickelmembran.
  • Avståndet mellan membranet och bakplattan är 20 mikrometer.
  • Membranets tjocklek är 0,7 mikrometer
  • Amplituden (hur mycket membranet rör sig) vid 1Pa (94dB) är 0,01 mikrometer.

Om vi förstorar dimensionerna en miljon gånger

  • då blir kapseln 12 km i diameter
  • avståndet till bakplattan 20 m
  • Membranets tjocklek 70 cm
  • Amplituden 10 mm


Tillverkare

Lista över mikrofontillverkare


Andra mikrofonrelaterade saker

USB-mikrofoner

Det förekommer mikrofoner som kopplas in på USB. Dessa är som regel kondensatormikrofoner och finns som stormembranare eller ibland med mindre membran. Mer om det i artikeln om Ljudkort.


HP-filter

Många mikrofoner har en switch för högpassfilter till/från, med en specifik brytfrekvens - eller i vissa fall även valbart vid olika frekvenser. Detta högpassfilter reducerar låga frekvenser, som t ex vibrationer från fotstamp eller från trafik utanför, som riskerar gå upp genom mikrofonstativet och upp till mikrofonen, så att det uppstår lågfrekventa störningar som går in i mikrofonen tillsammans med det ljud man vill få in.

High pass som det heter på engelska kan också heta Low cut.

High pass = Att bara släppa förbi frekvenser över ett satt värde. Low cut= Att skära bort frekvenser under ett bestämt värde.

"High pass" och "Low cut" är alltså precis samma sak.


PAD

Pad (dämpsats) finns inbyggd i många mikrofoner. Oftast är den i formen till/från, men liksom i fallet med HP-filtret, så förekommer det ibland att man kan välja mellan ett par olika steg. Pad används om man har en stark ljudkälla som gör att mikrofonen lämnar ut för stark signal till preampen som kommer efter. Då dämpar man mikrofonens utsignal genom att koppla in dämpsatsen. Det har alltså inget med mikrofonens egen tålighet att göra, utan är en dämpning som kopplas på utgången från mikrofonen. I extrema fall räcker inte denna inbyggda Pad till, utan man kan behöva komplettera med en extern Pad också (se även artikeln om mixer)...


Shockmount

Shockmount (elastisk upphängning) är ett stativfäste för mikrofon, där fästet för mikrofonen är upphängt i gummiband, som i sin tur sitter ihop med delen som skruvas fast i stativet. Det innebär att eventuella vibrationer som kommer upp genom stativet, reduceras kraftigt tack vare att mikrofonens fäste inte längre är hårt kopplat till själva stativet.


Puffskydd

Huvudartikel, se Puffskydd

Dessa är till för att skydda mikrofonens känsliga membran.


Ljudexempel

Ljudexempel på en massa olika mikrofoner, kan man hitta exempelvis här:

Hämtad från "https://wiki.kontrollrummet.com/index.php?title=Mikrofon&oldid=6797#Dynamisk_mikrofon"