Microfoons

Inleiding

De meeste geluiden die wij via de media luisteren zijn opgenomen met microfoons (m.u.v. digitaal gemaakte samples). Microfoons zijn in staat geluid, dus drukverschillen, om te zetten in elektriciteit. Dankzij dit wisselende stroompje met verschillende voltages kunnen we het omgezette geluid verplaatsen richting bijvoorbeeld een versterker, pre-amp of converter. Deze fantastische techniek geeft ons de mogelijkheid om hele subtiele verschillen in geluid waar te nemen en te registreren. Vervolgens kunnen wij deze data later in de tijd bewerken (mixen/masteren) om uiteindelijk oneindig vaak te kunnen genieten van de opname.

Het zo goed mogelijk vastleggen van deze performance is de belangrijkste stap voor een zo goed mogelijk klinkend eindresultaat! Ja, het is mogelijk om tot in bepaalde mate “foutjes” te verbeteren in de mix. Maar een slecht opgenomen performance kan nooit meer zo goed gaan klinken als een goed opgenomen performance. Daarom is kennis en ervaring van microfoontechniek zo ontzettend belangrijk!

Ook voor samples based music is deze kennis onmisbaar. Stel je hebt een potentiële hit van track geproduceerd en je wilt daarbij natuurlijk ook een fantastische vocal opnemen. Een goede (wellicht bekende/dure) zanger(es) neemt de tijd om dit voor jouw in te zingen. De volgende dag merk je dat je verkeerde keuzes hebt gemaakt m.b.t. microfoon keuze/opstelling/versterking en de geweldige performance klinkt uiteindelijk matig uit jouw speakers. Dus de opname moet opnieuw… Probleem! Want (naast eventuele schaamte vanuit jouw kant voor jouw blunders), kan of wil de zanger(es) misschien niet meer langskomen of wellicht beïnvloed een verkoudheid nu zijn of haar stemgeluid..

Niet alleen goede microfoons, maar ook het juiste gebruik ervan is cruciaal voor een zo goed mogelijk resultaat. Daarnaast bestaat er geen “beste microfoon” waar je altijd het mooiste resultaat mee krijgt. Elke microfoon heeft zijn eigen karakteristiek. Daarom hoeft een duurdere microfoon niet altijd beter te zijn. (mede) Daarom deze ontzettend leuke en leerzame les over alles wat je moet/wilt weten over microfoons.

Tijdens deze les leer je meer over de volgende onderwerpen:

1. Basisprincipe microfoon techniek
2. Verschillende typen microfoons
3. Sensitivity
4. Frequentie karakteristiek
5. Transient response
6. Max SPL
7. Impedantie
8. Self Noise
9. Dynamisch bereik
10. Proximity
11. Richtingkarakteristiek

Zodra we deze theoretische basis hebben behandeld gaan we tijdens de praktijkles “microfoons” verder met:

1. Microfoon opstellingen
2. Stereo opstellingen

1 – Basisprincipe microfoon techniek

Het basisprincipe van de microfoon is gebaseerd op het omzetten van akoestische energie in een wisselstroom. Door deze omzetting van energievorm behoort een microfoon tot de “transducers”. Om akoestische energie (geluid, drukverschillen) om te kunnen zetten in een wisselstroom heeft elke microfoon een membraan (diafragma). Dit dunne membraan beweegt mee met de verschillen in luchtdruk. Dit membraan beweegt op en neer t.o.v. een spoel/magnetisch veld. Het verschil in luchtdruk wordt daarmee omgezet in een wisselstroom.

Hoe de microfoon is opgebouwd bepaald hoe de drukverschillen worden omgezet in een wisselstroom. Een dun membraan beweegt makkelijker op en neer dan een dik membraan (massa is traag). Een dun membraan is dus beter in staat lichte drukverschillen waar te nemen. Nu zul je misschien denken:

“waarom hebben niet alle microfoons dan superdunne membranen? Dan zijn ze toch gevoeliger en kunnen ze beter geluiden registreren?”.

Ja, je hebt deels gelijk, maar er zijn ontzettend veel verschillende geluidsbronnen met elk hun eigen karakter: er zijn luide, zachte, laagtonige, hoogtonige geluidsbronnen en alles daartussenin. Er bestaat simpelweg geen 1 microfoon die al die verschillende frequenties en geluidsintensiteiten perfect kan weergeven. Daarom gebruiken we verschillende typen microfoons.

1 – Verschillende typen microfoons

Er zijn in principe drie verschillende types microfoons, waaronder enkele subtypes:

Dynamische microfoons

Het eerste type wat we behandelen is de dynamische microfoon. Deze creëert een wisselstroom dankzij het elektromagnetische principe van inductie. Het membraan van dit type microfoon is namelijk direct verbonden aan een spoel. Deze spoel kan vrij op en neer bewegen tussen de polen van een magneet. Zodra het membraan gaat bewegen t.g.v. luchtdrukverschillen gaat de spoel bewegen door het magnetische veld en een stroom opwekken. Vandaar dat dit type ook wel “moving coil” wordt genoemd.

Zodra het geluid luider wordt, beweegt het membraan (en de spoel) meer op en neer t.o.v. de magneet en zal het output signaal ook groter worden (hoger voltage). Dit wisselstroom signaal is dus een weerspiegeling van de verschillen in luchtdruk van het geluid dat we willen opnemen. De combinatie van membraan en spoel hebben een bepaalde massa en weerstand. Hoe groter deze weerstand, hoe meer geluidsdruk er nodig is voor “uitslag” t.o.v. de magneet.

Daarom is dit type microfoon beter geschikt voor luidere/hoog energetische geluidsbronnen. Bijvoorbeeld voor een (bas)gitaar versterker, snare, kickdrum en toms. Logischerwijs zijn dynamische microfoons dus minder goed in staat hogere frequenties waar te nemen. Bij een hoger frequent geluid van bijvoorbeeld 8Khz moet het zware membraan de grote spoel 8000 keer per seconde meetrillen. Het membraan is simpelweg te zwaar/traag om accuraat mee te bewegen op deze kleine luchtdrukverschillen: massa is traag. Daarom klinken dynamische microfoons minder gedetailleerd in het tophoog dan condensator microfoons.

De traagheid van het zwaardere ontwerp zorgt dus ook voor een tragere reactie op luchtdrukverschillen: massa heeft tijd nodig om in beweging gebracht te worden. Dit is niet persé een nadeel: de enorme harde pieken van kickdrum en snare kunnen hierdoor bijvoorbeeld iets afgerond geregistreerd worden dankzij deze eigenschappen.

Close Miking

Het bekende close-miking is eigenlijk heel onnatuurlijk. Zou jij je oor een paar cm boven een snare drum durven te houden? Natuurlijk niet! Naast dat het waarschijnlijk pijnlijk hard klinkt, zal de klank van de snare vlakbij jouw oor heel anders klinken dan je bent gewend (de klank van de snare op afstand x inclusief de akoestiek van de ruimte). Toch werkt close miking ontzettend goed! T.g.v. de traagheid van de spoel treedt er een soort van compressie op: het membraan heeft tijd nodig om in beweging te komen en ondervindt weerstand van de luchtmoleculen. Hierdoor vangt de mic dus niet 100% van de transient op. Dit compenseert voor de korte afstand. Hier gaan we dieper op in tijdens het onderwerp “microfoon opstellingen”.

Fabrikanten kunnen microfoons tunen om deze traagheids eigenschappen en consequenties (minder gedetailleerd tophoog) te “verbergen”. Bepaalde frequenties kunnen geboost worden en dus meer of minder output geven dan in werkelijk het geval is. Let op: een harder volume van tophoog (of laag) betekent niet gelijk een gedetailleerder tophoog (of laag)!

Nu we een output signaal (wisselstroom) hebben opgewekt, volgt dit vervolgens de weg van de laagste weerstand: bijvoorbeeld via xlr kabel (met koperen kernen). Dit signaal is alleen nog erg zwak (microVolts!) om te kunnen gebruiken voor opname en moet versterkt worden. Dit kan in een live setting met bijvoorbeeld gitaar/bas/zang versterking. In ons geval gebruiken we een voorversterker, oftewel een pre-amp. Het is goed om te realiseren dat eventuele ruis ook opgepikt kan worden en mee wordt versterk. Daarom gebruiken we hoogwaardige goed geïsoleerde koperkabels en kwalitatief goede pre-amps. Tijdens de randapparatuur lessen gaan we dieper in op bekabeling en pre-amps.

Je denkt allicht: “kunnen we de spoel in de microfoon niet meer windingen geven zodat deze meer output genereert?”. Jazeker dat kan, maar daarmee wordt de massa en dus traagheid ook groter. De spoel moet dus genoeg windingen hebben om een zo gunstig mogelijke signaal/ruis verhouding te hebben. Een zacht signaal bevat relatief veel ruis, wat problematisch wordt zodra dit versterkt wordt! Daarom hebben dynamische microfoons veel input nodig. Oftewel harde geluidsbronnen en/of close-miking.

Voordelen                                        Nadelen

• Sterk/”lomp” ontwerp               – Minder goede weergave (top)hoog
• Relatief goedkoop                    – Let op signaal/ruis verhouding (teveel afstand tot de bron of te zachte bron)
• Geschikt voor hoge SPL             – Niet geschikt voor grotere afstanden
• Geen fantoom voeding nodig     

2A – Condensator microfoons

Het tweede type wat we behandelen is de condensator microfoon. Dit type heeft een veel dunner membraan en is daarmee meer geschikt voor het registreren van kleinere luchtdrukverschillen (hogere frequenties).

De condensator werkt totaal anders dan de dynamische microfoon. Het cruciale verschil zit hem in de condensator. Dat is een elektronisch onderdeel welke lading op kan slaan. Twee geleidende platen worden geschieden door lucht welke fungeert als een isolator (en dus geen stroom kan geleiden). Zodra er een spanning op de twee platen wordt gezet ontstaat er een stabiel elektronisch veld. Op het moment dat een van de twee platen gaat bewegen wordt dit stabiele veld verstoord en ontstaat er een spanningswisseling. Dat is het basisprincipe van de condensator microfoon!

1: geluid 2: membraan (voorplaat) 3: achterplaat 4: voeding 5: weerstand 6: output signaal

In de meeste gevallen is de achterste plaat gefixeerd en fungeert het voorste plaatje als het membraan. Hoe dunner dit membraan, hoe accurater het mee kan bewegen op hogere frequenties. Dit membraan kan gemaakt zijn van dun plastic met een dun laagje metaal (goedkope mics). Meestal is dit membraan gemaakt van superdun mylar (tot wel 1 micron dik!) met een niet corroderende (roestvrije) geleidende coating, bijvoorbeeld goud. Zodra het membraan gaat bewegen zal de afstand t.o.v. de achterplaat variëren met een gedeeltelijke ontlading als gevolg. Hierdoor ontstaat een variërend voltage en worden de luchtdrukverschillen omgezet in een wisselstroom.

Het opgewekte wisselstroompje is nog heel zwak, nog zwakker dan de output van een dynamische microfoon. Als we dit signaal zouden versterken met een pre-amp, zouden we de pre-amp helemaal open moeten draaien, met een desastreuze signaal/ruis verhouden tot gevolg! Dit type microfoon heeft daarom een ingebouwde voorversterker die of met een transistor (FET: Field Effect Transistors) of met een buis werkt.

Voor zowel deze ingebouwde voorversterker als de 2 platen van de condensator is fantoom voeding nodig van 48v gelijkstroom. Fantoomvoeding wordt aangeboden vanuit de pre-amp en overgebracht via een gebalanceerde XLR kabel. We noemen dit fantoom voeding, omdat deze uiteindelijk uit het microfoon signaal wordt weggefilterd door de pre-amp. Je ziet of hoort het niet en het is niet nadelig (maar broodnodig!) voor het opgenomen signaal. Wees wel voorzichtig met in/uitschakelen van fantoomvoeding: bij hoge volumes kun de hoge plop/tik schadelijk zijn voor je speakers (en je oren!). Bij in- en uitschakeling van 48v eerst altijd je opname kanaal op MUTE zetten! Wacht ook ongeveer 10 seconden met loskoppelen van de XLR-kabel: na uitschakeling van de fantoomvoeding duurt het even voordat deze is uitgedoofd (10sec). Eerder loskoppelen kan de microfoon beschadigen.

Zoals we al geleerd hebben bij dynamische microfoons, bepaalt het ontwerp en de massa van de spoel hoe de microfoon in staat is om “mee te surfen” op luchtdrukverschillen. Simpelweg is een kleiner lichter membraan beter in staat hogere frequenties om te zetten in een accurate wisselstroom. Zo is een kleinmembraan condensator daar dan ook beter in dan zijn grote broer. Hoe kleiner en lichter het membraan, hoe beter de frequentie- en transientresponse. Maar let op: als je extreem luide bronnen met zware bassen wilt registreren zul je hier rekening mee moeten houden. Niet elke mic is bestand tegen hoge SPL (Sound PRessure Levels). Is een klein membraan microfoon met een super klein en licht membraan dan altijd beter dan een grootmembraan microfoon? Nee, dat hangt af van wat je wilt opnemen;)

2B – Grootmembraan Condensator

Grootmembraan condensators hebben een iets groter membraan dan kleinmembraan condensators. Ze zijn beter in staat lagere frequenties te registreren. Daarom worden ze vaak toegepast om vocalen meer body te geven. Er zijn talloze varianten beschikbaar.

De meeste mics zijn “gekleurd”, dat wil zeggen ze versterken of verzwakken bepaalde frequenties. Sommige mics kunnen wel een relatieve flat response geven (evenveel output over het gehele frequentiespectrum). Veel engineers gebruiken het liefst niet neutrale microfoons. Juist omdat het handig kan zijn om bepaalde aspecten van een geluidsbron te maskeren of te benadrukken. Condensator microfoons met een membraan vanaf ongeveer 2 cm noemen we groot membraan, kleiner dan 1 cm kleinmembraan. Bij afmetingen daartussenin gebruiken fabrikanten de benaming die hun goed uitkomt ten behoeve van hoe ze hun microfoon willen marketen.

2C – Electrets

Er bestaan ook microfoons waarvan de condensators fabrieks af worden voorzien van een lading. Deze mics zijn doorgaans iets goedkoper. Ze hebben nog wel 48v of een batterij nodig voor de voorversterker. De lading heeft een beperkte levensduur, maar wel vele jaren.

Voordelen condensator mics                        Nadelen condensator mics

• Hoge sensitivity (output 20mV/Pa)                 – Pas op bij hoge SPL’s!
• Gedetailleerde frequentie respons                  – 48v nodig
• Goede transient response                    – Kwetsbaar ontwerp
• Groot frequentie bereik

3a – (passieve) Band / Ribbon Microfoons

De derde categorie zijn Ribbon microfoons. Deze werken ook volgens het inductie principe: een heel dun membraan, in dit geval een hele dun geleidend lintje van meestal aluminium (band/ribbon), zit verbonden aan de 2 polen van een magneet. Het ribbon is dus zowel membraan als geleider. Wederom, hoe dunner dit membraan, hoe beter de transient en frequentie response. En daar ligt nu precies het fragiele aspect van deze microfoons. Hard blazen of hoesten in dit type microfoon kan het dunne lint beschadigen/scheuren. Gebruik dus altijd een plopfilter!! Deze microfoons kunnen echter prima met hoge volumes omgaan, tot wel 150 dB! Prima voor harde gitaarversterkers.

Het output niveau van Ribbon mics is erg zacht, maar net hard genoeg om zonder interne versterking te verwerken. Er is dus geen fantoom voeding nodig. Sterker nog, een passieve Ribbon microfoon gaat direct kapot bij inschakelen van fantoom voeding! Het output niveau is wel veel zachter dan die van condensator en dynamische microfoons. Daarom hebben (passieve) Ribbons een nadeligere bron/ruis verhouding. Ze zijn dus minder geschikt voor het opnemen van erg zachte geluidsbronnen. Aan de andere kant hebben ze een fantastische frequentie response met een mooi afgerond hoog. Dus een minder scherp tophoog wat prettig kan werken voor ons gehoor. Ze zijn iets minder agressief dan condensotoren. Uiteraard bepaald de grootte van het lint het karakter van dit type microfoon. Voorwaarde voor goede verwerking van dit zachte microfoon signaal is een pre-amp van uitmuntende kwaliteit.

3B – (actieve) Band / Ribbon Microfoons

Actieve Ribbon microfoons zijn een uitzondering: deze hebben wel een ingebouwde versterker welke 48v nodig heeft. Deze hebben ook een hogere output.

Nadelen Ribbons: Zeer fragiel ribbon! Direct kapot bij 48v of abrupt drukverschil! Lage output (ongeschikt voor zachte bron)

Voordelen Ribbons: Groot frequentie bereik, Smooth sound, Goede transient respons, Hoge SPL mogelijk

Extra uitleg terminologie

Tijdens de uitleg van hierboven zijn al enkele termen voorbijgekomen, zoals sensitivity, frequentie respons, transient respons en impedantie. Hier gaan we nu dieper op in.

3 – Sensitivity

De sensitivity van een microfoon geeft aan hoe gevoelig deze is. Met andere woorden: hoeveel output deze geeft bij bepaalde geluidsdruk. Hoe hoger deze waarde, hoe hoger het output voltage, hoe minder hard de pre-amp het geluid hoeft te versterker en dus hoe gunstiger de bron-ruis verhouding. Dit laatste is vooral cruciaal bij het opnemen van zachte geluidsbronnen. Bij harde geluidsbronnen geven microfoons met een lagere sensitivity alsnog voldoende output, zodat ruis geen probleem is. Bij close miking kun je dus prima (juist!) microfoons gebruiken met een lagere sensitivity.

Sensitivity wordt uitgedrukt in mili-Volt bij 1 Pascal bij een standaard frequentie van 1Khz (1000 Hertz). In volgorde van sensitivity (dit zijn globale waardes en verschillen natuurlijk per microfoon):

• Ribbon Passief       +/- 0,5 – 4 mV/Pa
• Dynamisch             +/- 1 – 6 mV/Pa
• Ribbon Actief          +/- 8 – 32 mV/Pa
• Klein Membraan    +/- 8 – 32mV/Pa
• Groot Membraan    +/- 8 – 35mV/Pa
• 130 volt microfoons  tot wel 45mV/Pa! (Bijv. DPA/Millennia)

4 – Frequentie Respons

Elke microfoon heeft zijn eigen “karakter”. Dit karakter kun je visualiseren in een grafiek waarin wordt afgebeeld in hoeverre de microfoon bepaalde frequenties versterkt of verzwakt. Hoe platter deze curve, hoe platter (eerlijker) we de response noemen. Als een microfoon het tophoog tuned (bijvoorbeeld 3dB boost), dan zou je in die curve een toename moeten zien. Soms smokkelen fabrikanten met deze grafieken om de microfoon “vlakker/eerlijker” te doen lijken, door bijvoorbeeld het aantal dB op de verticale as te vergroten. Een 3 of 6 dB toename op een 10dB schaal oogt minder heftig dan op een 1dB schaal. Bij klassieke opnames is een rechte frequentie karakteristiek wenselijk (orkest, jazz). Maar bij andere stijlen zoeken engineers juist naar specifieke mics met een bepaalde tuning/sound. Wederom: er is niet 1 perfecte microfoon! Een microfoon met karakter (het hebben van afwijkingen) kan juist wenselijk zijn! Onderstaand type grafiek wordt gebruikt bij zowel mics, pre-amps, versterkers als luidsprekers.

5 – Transient Respons

Hoe sneller een microfoon kan reageren op een verschil in geluidsdruk, hoe hoger zijn transient respons. De meeste informatie zit in de transient. Hier ontstaat het geluid. De “staart” van het geluid is eigenlijk de naklank van een geluid (met eventueel ook duidelijkere akoestiek klanken). Als je de transient “mist”, valt een groot deel van de audio weg. Een dun membraan van een condensator is beter in staat snelle transienten waar te nemen dan een dynamische microfoon. De transient speelt niet alleen een rol bij harde staccato geluiden (drums) maar zijn ook zeer bepalend voor de frisheid van een geluid, welke we halen uit de hogere frequenties. Deze onstaan ook in de transient. Doordat de lichte membranen van condensator microfoons makkelijker en sneller mee kunnen bewegen op hoge frequenties klinken deze ook frisser/opener dan dynamische. Let op: dat wil niet zeggen dat je alle onderdelen van een drumstel het beste met condensators kunt opnemen..een kick gaat al snel behoorlijk luid voor een condensator! Kan de condensator deze grote SPL (sound pressure level) wel aan (check de specs), dan kun je ermee experimenteren.

6 – Maximum Sound Pressure (in dB SPL)

Een microfoon met een hogere maximale geluidsdruk kan hardere geluidsbronnen aan. De grenswaarde van een mic (aangegeven in Decibel Sound Pressure Level) is een waarde die de geluidsdruk aangeeft tot er 1% total harmonic distortion (THD) optreed. 1% THD is een grenswaarde die je met jouw eigen oren niet snel hoort, maar een beginwaarde is van kapotte audio signalen. Dit niveau ligt onder het clipping niveau van de mic, welke uiteraard vermeden dient te worden! Deze waarde is handig om te weten als je er harde drums of gitaren mee wilt opnemen.

7 – Impedantie

Elke microfoon heeft een eigen uitgangsimpedantie, oftewel een weerstand. Stel je voor dat een microfoonkabel een waterleiding is waar een hoeveel elektronen (water) doorheen moet stromen, dan moet de kraan hard genoeg aan staan om de elektronen erdoorheen te laten stromen. Een lange dunne kabel heeft minder ruimte en een hogere weerstand dan een korte dikke kabel. Over het algemeen hebben microfoons een uitgangsimpedantie van 200 Ohm en de pre-amp een ingangsimpedantie van 1000 Ohm of meer. Dit alles heeft als doel om het signaal met zo weinig mogelijk signaal verlies van A naar B te krijgen. Dit is een lastig natuurkundig onderwerp. Duik gerust de boeken in als je hier nu meer over wilt weten. Later gaan we hier dieper op in als we DI boxen gaan behandelen.

8 – Microfoon ruis / self noise van apparatuur

Microfoons kunnen een bepaalde hoeveelheid eigen ruis hebben. Deze hoeveelheid wordt uitgedrukt in dB-A. Deze dB-A schaal corrigeert voor ons menselijk gehoor bij zachte geluiden. De hoeveelheid signaal die nodig is om de hoeveelheid ruis te evenaren noemen we de “eigen-ruis”. Hoe lager deze waarde, hoe beter natuurlijk. Want we willen geen grote hoeveelheden ruis bij ons signaal. Wederom is deze waarde cruciaal voor het opnemen van zachte geluidsbronnen (op grotere afstand).

9 – Dynamisch bereik

Het dynamische bereik van een microfoon is het verschil tussen de eigen ruis en de maximale geluidsdruk specificatie. Hoe hoger deze waarde, hoe beter, want: minder ruis en hoger dB bereik is een microfoon die werkbaar is in een groter spectrum. Echter, dat is niet altijd zo zwart wit: een microfoon die ontzettend harde niveaus aankan, kan alsnog relatief veel eigen ruis hebben en alsnog een groot dynamisch bereik hebben. Kijk dus even verder naar de specificaties zoals sensitivity en eigen ruis.

10 – Proximity

Het proximity effect is de toename in weergave van lage frequenties naarmate de microfoon dichterbij de bron geplaatst wordt. Een duidelijk voorbeeld is de lage bassige radio stem als de DJ zijn mond tegen de microfoon aanhoudt. Afhankelijk van de situatie kan dit gewenst of ongewenst zijn. Stel, de vocal van de zanger(es) klinkt dun, dan kan iets dichter bij de microfoon gaan staan al de oplossing bieden. Hoe verder af van de mic, hoe dunner de sound met meer akoestiek (minder “direct” geluid). Immers: de bron staat verder weg van de mic, dus de input van de zang is relatief zacht (het membraan van de mic reageert minder heftig op jouw stem als je meer afstand neemt tot de mic). Dus de gain van de pre-amp moet harder en daardoor neem je ook meer omgevingsgeluid op. Dit kan tevens nadelig zijn voor je bron-ruis verhouding!

11 – Richting Karakteristiek

Nu we de basis van microfoon techniek hebben behandeld, kunnen dieper ingaan op de de richtingskarakteristieken en de daaruit vloeiende verschillende microfoonopstellingen.

De meeste microfoons zijn richtingsgevoelig. Aldus, het geluid wordt het beste opgevangen vanuit een bepaalde richting. Logischerwijs is dit de voorkant van de microfoon waar het membraan zit. Maar dit gaat verder dan alleen “de voorkant”. Er zijn namelijk verschillende karakteristieken die een microfoon een andere gevoeligheid in het gebied rondom de voorkant. Deze verschillende karakteristieken hebben elk hun eigen benaming en symbool. 0 graden is voorkant van de microfoon, 180 graden de achterzijde. In onderstaande afbeelding is de bovenkant de voorkant van de mic, de onderkant is de achterzijde van de mic (van het membraan).

11:1 Omni:

Registreert simpelweg het luchtdrukverschil, dus rondom even gevoelig. Alleen het tophoog zal iets beïnvloed worden, omdat de microfoon zelf enigszins in de weg zit van het membraan. Het geluid wordt heel neutraal opgepikt van alle kanten. Daarom niet zo praktisch in een studio (i.v.m. veel overspraak).

11.2 Cardioid / nier

Dit patroon ziet er enigszins uit als de vorm van een hart (Cardio betekent hart). Dit is de meest voorkomende richtingkarakteristiek en daar is ook een goede reden voor: gevoelig aan de voorzijde, minder aan de achterzijde (tot wel -25dB!). Dus ideaal om gericht toe te passen met minder overspraak vanaf de zij- en achterkant. Deze microfoons hebben gaatjes in hun body (in tegenstelling tot omni’s). Het geluid kan het membraan zowel via de voor- als achterzijde in beweging brengen. Echter is de microfoon zo ontworpen, dat het geluid dat vertraagd wordt via de gaatjes bij het membraan, in tegenfase aankomt. Geluid via de achterzijde wordt op die manier effectief onderdrukt.

11.3 Hyper/Supercardioid

Microfoons met hyper/super cardioid karakter zijn nog richtingsgevoeliger aan de voorkant met nog meer uitdoving aan de zijkanten. Hierdoor als gevolg weer iets gevoeliger direct achter de microfoon. Hierdoor beginnen ze iets op de bi-directionele microfoons te lijken.

11.4 Bi-directioneel / 8-vorm

Ribbons hebben deze richtingskarakteristiek waarbij de microfoon zowel aan de voorkant als aan de achterkant even gevoelig is. Logisch, want het membraan kan aan beide kanten tussen de magneet bewegen. De zijkant is echter ongevoelig(er), omdat het lintje daar niet goed kan meebewegen (probeer eens tegen de zijkant van een velletje papier te blazen wat aan de boven en onderkant vast zit: het komt moeilijk in beweging. Aan de voor en achterzijde werkt het echter als een zeil).

11.5 Shotgun (richtmicrofoon)

Deze term kom je soms ook tegen. Het zijn extreem richtings gevoelige microfoons. Hij wordt praktisch niet gebruikt in de studio, maar voor de volledigheid ook hier beschreven. Het is een vorm van hypercardioid, maar met een interferentiebuis (buis met extra sleuven) worden frequenties uitgedoofd dankzij looptijdverschillen (fase/antifase). Hierdoor worden bepaalde frequenties (o.a. hoge frequenties aan de zijkant) uitgedoofd. Deze richtmicrofoons worden vooral in de film sector gebruikt om spraak op te pikken zonder last te hebben van ongewenste bijgeluiden. De bekende pluizige microfoon aan een hengel heb je vast wel eens voorbij zien komen tijdens een live interview op tv. Het opvang patroon is zeer nauw, dus goed richten!

Variabele Richtingskarakteristieken

Sommige microfoons hebben de mogelijkheid om te schakelen tussen verschillende richtingskarakteristieken. De simpele (en redelijk makkelijk begrijpbare) methode hiervoor is het verwisselen van capsules. Deze schroefbare capsules hebben elk hun eigen ontwerp en resulteren daarmee in omni, carioid of hypercardioid. Deze zie je soms bij kleinmembraan condensatoren.

Bij enkele (grootmembraan) typen kun je ook wisselen van karakteristiek d.m.v. een schakelaar. Dit type microfoon bestaat eigenlijk uit 2 cardioid microfoons (dubbel membraan) die met hun rug naar elkaar toe staan. De vaste achterplaat is nu een vaste “middenplaat” met gaatjes om luchtdrukverschillen toe te laten naar beide membranen. Als 1 microfoon ingeschakeld staat heb je simpelweg 1 cardioid patroon. Beide microfoons ingeschakeld staan resulteert in een nagebootst omni patroon (met iets minder gevoeligheid aan de zijkant). Schakel je de fase van 1 van de membranen, dan ontstaat er een bi-directionele (8) vorm. Hypercardioid kan ook door te variëren met de signaalsterkte van een van de membranen. Een hele bekende microfoon met deze eigenschappen is de AKG C414.

Praktijkles – Microfoon opstellingen

Tot zover de theorie over microfoons. Bovenstaande kennis gaan jullie tijdens de praktijklessen toepassen. Tijdens deze lessen leer je hoe je verschillende geluidsbronnen het beste op kunt nemen met welke types microfoons. Uiteraard is er ruimte genoeg om te experimenteren en te ervaren hoe de verschillende microfoons klinken onder verschillende omstandigheden:)