Zakończył się właśnie czas urlopów, wakacji oraz wszelkiego rodzaju wyjazdów, które na celu mają ucieczkę od codziennych problemów. Trzeba niestety wrócić do szarej rzeczywistości, a więc, w zależności od wieku, do szkoły, na uczelnię czy do obowiązków zawodowych. Warto przyjrzeć się bliżej urządzeniu, które w połączeniu z posiadanym przez nas rejestratorem, dyktafonem, a czasem nawet laptopem, może znacząco ułatwić nam naukę czy wypełnianie obowiązków zawodowych. Większość wymienionych urządzeń wyposażona jest wejście na zewnętrzny mikrofon, który niekiedy może dość mocno podnieść jakość naszych nagrań. Opiszę więc typy mikrofonów oraz wyjaśnię, co oznaczają wypisywane na pudełkach czy też w specyfikacji technicznej parametry, by zakup zewnętrznego mikrofonu nie okazał się kupnem kota w worku.
Zacząć należy od faktu, że większość mikrofonów to albo urządzenia, które w zamyśle producenta mają służyć rozmowom prowadzonym za pomocą różnego rodzaju komunikatorach internetowych, lub profesjonalne konstrukcje używane w studio bądź na koncertach. Wszystko przez fakt, że mało kto chce nagrywać odgłosy otoczenia. Nie znaczy to wcale, że takich mikrofonów nie ma. Przecież dźwięk do filmów bądź reportaży nie bierze się znikąd. Niestety najczęściej w takich przypadkach tego rodzaju produkcją zajmują się firmy, które mogą zainwestować w sprzęt nagrywający znacznie więcej niż szary obywatel. Jako, że zgodnie z prawem popytu i podaży, każda nisza musi być jakoś wypełniona, na rynku dostępne są względnie tanie, niewielkich rozmiarów mikrofony, które mogą w przyzwoitej jakości, równocześnie przy niewielkich rozmiarach, nagrać odgłosy otoczenia, słowa wykładowcy czy notatkę głosową ze spotkania.
Typy mikrofonów
Mikrofony możemy podzielić ze względu na: typ konstrukcji, charakterystykę kierunkową oraz zastosowanie. W pierwszej kolejności skupię się na podziale ze względu na typ konstrukcji. Najbardziej znane to mikrofony dynamiczne oraz pojemnościowe. W świecie krąży potworna ilość mitów dotyczących obu rozwiązaniach, warto więc rozprawić się z tymi najczęściej występującymi.
Mikrofony dynamiczne
Pod względem konstrukcji są czymś w rodzaju głośnika, ale o zupełnie odwrotnym działaniu, tzn. do elementu drgającego przyczepiona jest cewka, która pod wpływem drgań wytwarza prąd. Takie mikrofony charakteryzuje odporność na ciężkie warunki pracy. Mają dość prostą konstrukcję, w związku z czym są relatywnie tanie.
Główna wada takich mikrofonów to ciężar elementu drgającego, efektem czego dostarczany przez nie sygnał jest stosunkowo słaby i trzeba go porządnie wzmocnić, aby uzyskać głośny dźwięk. Kolejna wada mikrofonów dynamicznych to niewielka obecność wysokich tonów, co powoduje, że dźwięk przez nie rejestrowany przeważnie jest dość „ciemny”.
Zwykle mikrofony takie wykorzystywane są na koncertach przez wokalistów oraz do niektórych instrumentów, właśnie ze względu na ich odporność fizyczną. Z tego właśnie powodu, do mikrofonów określanych jako wokalowe, często montowane są fabrycznie elementy, poprawiające przenoszenie głosek wybuchowych jak “p”, “b” itd.
Cena mikrofonu, który nadaje się dla początkujących wokalistów, to jakieś 100 zł. Produkty spotykane na większości, nawet tych poważniejszych, występów kosztują w granicach 400 zł, natomiast jeden z najdroższych mikrofonów dynamicznych, który do tej pory widziałem kosztuje 1800 zł.
Mimo dużej odporności na warunki fizyczne, mikrofony dynamiczne raczej nie są wykorzystywane do nagrań odgłosów natury, ze względu na bardzo niską czułość, za to może być to dobre rozwiązanie dla wokalistów, którzy stosunkowo tanim kosztem chcieliby nagrać swoją twórczość. Oczywiście warto w takim przypadku zaopatrzyć się w kartę dźwiękową lub rejestrator o dobrym przedwzmacniaczu, aby mikrofon nie szumiał.
Mikrofony pojemnościowe
Są przede wszystkim droższe. Koszt sensownego „pojemnika” do zastosowań w domowym studio to jakieś 300 zł. Za przyzwoitej klasy mikrofon trzeba zapłacić ok. 1000 zł, a ceny najlepszych rozwiązań potrafią osiągnąć pięciocyfrowe sumy.
Ponadto taki mikrofon jest znacznie delikatniejszy i w co bardziej dynamicznych sytuacji koncertowych mógłby nie wytrzymać.
Zaletą takiego mikrofonu jest natomiast jakość produkowanego dźwięku. Bierze się ona z faktu, że działa on na zupełnie innej zasadzie niż mikrofon dynamiczny. Element drgający stanowi okładkę kondensatora, który pod wpływem drgań zmienia swoją pojemność. Wynika z tego fakt, że taki mikrofon musi być zasilany z zewnątrz, aby kondensator miał prąd. Najczęściej na mikrofon podawane jest napięcie 48 V, przesyłane tym samym kablem, którym mikrofon dostarcza sygnał. Oczywiście urządzenie, do którego podłączamy taki mikrofon, musi umieć dostarczyć takie napięcie.
Inną zaletą jest znacznie silniejszy oraz jaśniejszy dźwięk. Mimo mniejszej odporności na warunki zewnętrzne, najczęściej wykorzystywanymi mikrofonami do nagrań odgłosów natury są właśnie mikrofony pojemnościowe, oczywiście ze względu na jakość produkowanego dźwięku. Dodatkową zaletą może być fakt, że w przeciwieństwie do mikrofonów dynamicznych, które z reguły są mikrofonami kierunkowymi, konstrukcje pojemnościowe mogą być zarówno jedno, jak i wielokierunkowe.
Mikrofony elektretowe
Niektórzy uważają, że to taki swego rodzaju podgatunek mikrofonów pojemnościowych. Inni twierdzą, że jest to zupełnie osobny typ mikrofonów, a dyskusje ciągną się na forach dla dźwiękowców przez setki postów.
Mikrofon elektretowy to coś w rodzaju mikrofonu pojemnościowego dla ubogich. Czasami takie konstrukcje nazywane są “wstępnie spolaryzowanymi”, gdyż element, z którego wytwarzany jest kondensator, fabrycznie posiada pewien ładunek. Mimo tego wymaga on zasilania, choć znacznie mniejszym napięciem – najczęściej 5V. Z uwagi na mniejsze napięcie oraz częste używanie takich mikrofonów w sprzęcie konsumenckim, który nie zawsze potrafi dostarczyć do mikrofonu napięcie, producenci nierzadko umożliwiają instalowanie w mikrofonie baterii typu paluszek, z której pobierany jest prąd potrzebny do zasilenia kondensatora. Jednak w dzisiejszych czasach większość kart dźwiękowych, dyktafonów i innych urządzeń, do których przewiduje się podłączanie mikrofonu, może takie napięcie dostarczyć. W urządzeniach pokroju Olympusa z serii LS, Zooma, Rolanda itd. często można ręcznie włączyć dostarczanie takiego napięcia do gniazdka. Jeśli produkt daje taką możliwość, prawdopodobnie funkcja będzie określona jako “plugin power”.
Mikrofony elektretowe, dzięki niewygórowanej cenie oraz stosunkowo dobrej jakości produkowanego dźwięku, spotykamy dość często w codziennym życiu. Można je znaleźć w zdecydowanej większości telefonów komórkowych, dyktafonów, amatorskich kamer, laptopów, a nawet w niektórych nieco bardziej profesjonalnych urządzeniach, służących do rejestracji dźwięku itd. Również, gdy kupujemy mikrofon komputerowy prawdopodobnie mamy do czynienia z rozwiązaniem elektretowym.
Inne
Oczywiście typów mikrofonów jest znacznie więcej, jak na przykład wstęgowe, kontaktowe, laserowe… jednak są one tak rzadko stosowane, że możemy się nimi w tym artykule nie zajmować.
Podział ze względu na charakterystykę kierunkową
Mikrofon może odbierać dźwięki tak samo głośno ze wszystkich stron, ale może również lepiej rejestrować dźwięk z jednego lub dwóch konkretnych kierunków.
Najczęściej stosowanym określeniem jest charakterystyka dookólna, której nazwa słusznie sugeruje, że mikrofon nagrywa wszystko z dowolnej strony z taką samą głośnością. Niektórzy producenci, trzymający się naukowych określeń, nazywają taką charakterystykę ciśnieniową. Rzadko wymienianą zaletą takich mikrofonów jest ich nieco większa odporność na podmuchy, np. wiatru.
Drugą, równie często spotykaną charakterystyką, jest kardioida. Oznacza ona, że mikrofon będzie nagrywał dobrze głównie z jednego, określonego kierunku, najczęściej na wprost. Jeśli ktoś ma ochotę wprawić nieobeznanego słuchacza w konfuzję, może zastosować również określenie “charakterystyka gradientowo ciśnieniowa”.
Nieco rzadziej używana jest charakterystyka ósemkowa, w której mikrofon dobrze radzi sobie z dźwiękami napływającymi z przodu i z tyłu, natomiast dźwięki z boku wychwytują słabiej.
Istnieje jeszcze kilka kształtów charakterystyk kierunkowych mikrofonów, ale są one stosowane na tyle rzadko, że mała jest szansa na spotkanie takiej.
Na koniec warto wspomnieć o charakterystyce hiperkardioidalnej, w której słyszalna przez mikrofon wiązka dźwięków jest jeszcze węższa.
Inne ważne parametry mikrofonów
Jednym z najczęściej spotykanych parametrów w niemal każdym mikrofonie jest pasmo przenoszenia, które określa minimalną i maksymalną częstotliwość, czyli najniższy i najwyższy dźwięk, jaki mikrofon jest w stanie zarejestrować.
Tutaj pojawia się szerokie pole manewru dla wszelkiego rodzaju marketingowych chwytów, mających za zadanie przyciągnąć klientów, gdyż żaden mikrofon nie ma jakiejś zdefiniowanej granicy, od której nagle traci “słuch”. Praktycznie zawsze jest tak, że od pewnej częstotliwości dźwięki są rejestrowane coraz ciszej i wraz ze wzrostem częstotliwości mikrofon “słyszy” coraz słabiej. Nie ma, o ile mi wiadomo, żadnych norm, które określają próg “słyszenia mikrofonu”, którego producenci sprzętu komputerowego powinni się trzymać. W związku z tym producent ma wolną rękę w określeniu progu “słyszenia” mikrofonu.
Z ludzkim uchem jest z resztą dość podobnie. Jeśli ktoś z Czytelników przeprowadzał badania słuchu wie, że jego wynikiem jest wykres, którego jedną oś stanowi natężenie dźwięku, a drugą częstotliwość. Przyglądając się bliżej takiemu wykresowi, możemy stwierdzić, że linia, która odzwierciedla stan naszego słuchu, nie jest prosta i w przypadku najniższych i najwyższych częstotliwości coraz bardziej się zakrzywia, o ile nie mamy do czynienia z wyjątkowej jakości słuchem. Na szczęście, w przypadku profesjonalnych mikrofonów, producent z reguły określa, w jakim przedziale głośności podawane jest pasmo przenoszenia np. dla +/- 10 dB zakres przenoszonych częstotliwości mieści się w granicach 20 do 20000 Hz. Oznacza to, że mikrofon przenosi dźwięk z podanego zakresu z różnicą w głośności nie przekraczającą 10 decybeli. Podobnie rzecz ma się w przypadku pasma przenoszenia mikrofonów.
Niektórzy producenci podają w specyfikacji również wykres charakterystyki częstotliwościowej produktu. W przypadku mikrofonów komputerowych często mam wrażenie, że przedział głośności wynosi co najmniej 50 decybeli. Poziom taki odpowiada mniej więcej rozmowie prowadzonej normalnym głosem. Innymi słowy, wystarczy, że dźwięk słyszalny z głośnością rozmowy będzie przez mikrofon ledwie zarejestrowany, a producent może już śmiało napisać, że mieści się on w granicach “słyszenia” mikrofonu. Wynika stąd fakt, że w przypadku tanich mikrofonów niestety nie ma sensu kierowanie się parametrem przenoszonych częstotliwości chyba, że producent stanie na wysokości zadania i zamieści w specyfikacji informację, w jakim przedziale głośności jest podawany pomiar.
Innym, spotykanym raczej w profesjonalnych mikrofonach, parametrem jest czułość mikrofonu, podawana w zależności od producenta albo w miliwoltach na paskal, tj. wytwarzanym napięciu przy ciśnieniu jednego paskala, albo w decybelach, w odniesieniu do 0 dB=1V/PA przy 96dB SPL. Drugi system wartości oznacza napięcie podane w decybelach, jakie wytworzy mikrofon, gdy działa na niego dźwięk o natężeniu 96 decybeli, gdy za zero decybeli weźmiemy napięcie jednego wolta, wygenerowane przez urządzenie przy takim samym natężeniu. Wszystkie te wartości oznaczają, jak “głośny” jest mikrofon i czy potrzeba silnego przedwzmacniacza, aby było cokolwiek słychać.
Warto zatrzymać się tutaj na chwilę przy skali decybelowej. Skala ta jest skalą logarytmiczną. Oznacza to, że określa ona jedynie zależności pomiędzy kolejnymi wartościami. Zawsze +6 dB oznacza dwa razy więcej. Oznacza to również, że skala taka jest zawsze względna. Na przykład, gdyby oznaczyć skalą decybelową prędkość, w żadnym wypadku 0 dB nie mogłoby oznaczać stania w miejscu, ponieważ 0 pomnożone dowolną ilość razy daje zawsze O. Dajmy wobec tego 0 dB w miejscu dziesięciu kilometrów na godzinę. W tym przypadku 6 decybeli będzie określać 20 kilometrów na godzinę, 12 decybeli będzie oznaczać 40 kilometrów na godzinę, 18 decybeli będzie oznaczało jazdę osiemdziesiątką i tak dalej. Tak samo -6 dB będzie równowartością 5 kilometrów na godzinę, -12 będzie tym samym, co 2,5 kilometra na godzinę itd. W ten sposób stanie w miejscu będzie oznaczało minus nieskończoność. Piszę o tym dlatego, że stosowanie różnych systemów wartości w przypadku mikrofonów jest nieco mylące. Przykładowo 20mV/Pa to w przybliżeniu -34dB w odniesieniu do 1V/Pa, 1mV/Pa to mniej więcej -60dB w takim samym odniesieniu, 2mV/Pa to -54dB również w odniesieniu do 1V/Pa. Generalna zasada mówi, że im więcej mV/Pa lub w drugim systemie pomiarów decybeli, tym głośniejszy jest mikrofon. Należy również pamiętać, że zawsze dwa razy więcej miliwoltów to +6 decybeli. Mikrofony dynamiczne mają przeważnie czułości na poziomie 1mV/Pa, w przypadku mikrofonów pojemnościowych wartości te są często rzędu 15-20 i więcej mV/Pa. Niektóre mikrofony elektretowe mają poziomy przekraczające nawet 30 mV/Pa.
Kolejnym parametrem, przedstawianym w specyfikacji, jest poziom szumów, definiowany w bardzo różny sposób i nie zawsze poprawnie określony. Oczywiście im mniej decybeli tym lepiej, ale należy pamiętać, że skala ta jest zawsze względna i jeśli nie podano żadnego punktu odniesienia, nie bardzo wiadomo, jak to rozumieć. To tak, jakby producent przedstawiał przyspieszenie samochodu od 0 do 100 w powiedzmy 10 sekund. Nie bardzo wiadomo, czy chodzi o kilometry czy mile na godzinę.
Można czasem spotkać jeszcze parametr, określający maksymalną głośność, przy której mikrofon nie będzie miał więcej niż 1% zniekształceń, ale z reguły te wartości są na tyle wysokie, że aby je osiągnąć, trzeba by nagrywać w bezpośredniej bliskości start odrzutowca. Jednak w studiach nagrań bądź podczas koncertów, gdzie instrumenty są nagrywane niejednokrotnie z odległości kilku lub kilkunastu centymetrów takie, a czasem większe poziomy głośności, występują dość często.
Kilka porad praktycznych dla wybierających mikrofon
W dzisiejszych czasach mikrofony wbudowane w tanie urządzenia rejestrujące są całkiem przyzwoitej jakości. Oczywiście, jak to zwykle bywa, od reguły zdarzają się wyjątki, jednak dysponując kwotą 400 złotych możemy kupić sprzęt, który będzie miał na tyle zadowalającą jakość nagrań, że możemy pokusić się o rejestrowanie podcastów, koncertów, wyjazdów czy innych wydarzeń, które chcemy czasem powspominać. W czasie pisania tego artykułu urządzeniem, które wydaje się mieć najlepszy stosunek ceny do jakości jest Zoom H1, który jest tani, dość mały i jednocześnie posiada wbudowane mikrofony przyzwoitej jakości, a przy tym obsługa nie nastręcza większych problemów. Popularne wśród osób niewidomych urządzenia firmy Olympus niestety nie mogą się poszczycić mikrofonami najlepszej jakości, a to za sprawą problemów z przenoszeniem niskich częstotliwości. Co prawda inżynierowie z Olympusa częściowo rozwiązali problem, montując osobny mikrofon tylko do przenoszenia basów, ale takie rozwiązanie zmniejsza szerokość bazy stereo. Niestety stereofoniczny mikrofon, który byłby wyraźnie lepszy od tego wbudowanego, to wydatek kilkuset złotych, więc przed kupnem sprzętu warto zastanowić się nad tym, czy ważniejsza jest jakość czy udźwiękowione menu. Zoom H1 nie posiada w ogóle menu i wszystkie funkcje mają osobne przyciski, których z resztą nie jest dużo.
Nagrywanie binauralne
Na koniec mikrofony, które mogą zainteresować podróżników, którzy chcieliby nagrać wszystko w miarę możliwości wygodnie, a przy tym bardzo efektownie. Swego czasu w serwisie Youtube dość dużą popularnością cieszył się filmik znany jako “wirtualny fryzjer”. Było to nagranie, które, odtwarzane w słuchawkach, brzmiało niezwykle realistycznie, nierzadko przyprawiając o dreszcze pozornie zbliżającym się do głowy słuchacza dźwiękiem maszynki do strzyżenia bądź nożyczek. Okazuje się, że podobne efekty możemy osiągnąć, wydawszy jedynie kilkaset złotych.
Wszystko za sprawą techniki binauralnej. Polega ona na umieszczeniu możliwie blisko uszu osoby nagrywającej miniaturowych mikrofonów o charakterystyce dookólnej. Wtedy, przy odtwarzaniu takiego nagrania w słuchawkach, mózg będzie interpretował dochodzące dźwięki niemal tak samo, jakby były słyszalne przez nasze uszy i wszelkie jego metody na określenie kierunku dźwięku będą działały poprawnie. Dodatkowym atutem takiego rozwiązania może być fakt, że takie mikrofony z reguły przyczepione są do głowy bądź ubrania. Dzięki temu mamy znacznie większą swobodę działania, wolne obie ręce, a w związku z czym łatwiej nagrywać, np. w czasie podróży, korzystając jednocześnie z laski oraz idąc z przewodnikiem. Rozwiązanie jest przy okazji dyskretne, ponieważ mikrofony są małe i nie rzucają się w oczy.
Niestety mikrofony, które dostępne są w Polsce, zaprojektowano w taki sposób, że użytkownik wkłada je do uszu, co znacznie ogranicza poziom słyszanych dźwięków. Rozwiązań, które nie powodują takich problemów, musimy na chwilę obecną szukać za oceanem, gdzie kosztują mniej więcej sto sześćdziesiąt dolarów. Można jeszcze, mając podstawową wiedzę elektroniczną, pokusić się o zrobienie sobie takich mikrofonów z dostępnych na rynku elementów oraz łatwych do znalezienia w Internecie schematów. Koszt materiałów potrzebnych do wykonania mikrofonów to około pięćdziesiąt złotych, a efekt może być na prawdę zadowalający.
Nie pozostaje mi zatem nic innego, jak życzyć Czytelnikom owocnego nagrywania.
