Особые микрофоны для телесъемок
В подборке очерков о практике телевизионного производства, мы уже рассмотрели некоторые основные виды микрофонов, наиболее популярные среди звукорежиссеров и звукооператоров съемочных команд. Мы подробно рассмотрели, что представляют собой и в каких случаях используются такие средства аудиозахвата, как микрофон телевизионной камеры, ручной, стационарный, петличный и скрытый микрофоны, а также узконаправленный микрофон и микрофон для записи окружающего звука. Каждому из этих устройств освящена отдельная статья, ссылки на них вы найдете в рубрике «Звуковое сопровождение для телевидения» тематического раздела Техника телесъемок нашего сайта.
Сегодня мы обратим внимание на два вида микрофонов, о которых, как правило, знают только профессионалы. Это — подвесные микрофоны и микрофоны зоны давления (PZM).
Микрофоны граничного слоя
Рассмотрим вкратце принцип работы таких микрофонов. Он не сложен и основан на физике колебательных процессов. Источник звука создает звуковую волну, которая, встречая какое-либо препятствие на пути своего распространения, создает в его ближней зоне (на расстоянии нескольких миллиметров) звуковое поле. Оно образуется за счет того, что падающая звуковая волны и ее отражение от препятствия складываются, создавая некую зону давления. Важно, что в граничном слое оба колебания имеют весьма близкую амплитуду и остаются синфазными. Именно в этой зоне и располагают электретный капсюль PZM-микрофона, а само препятствие является составной частью микрофона. Подробнее о различных типах современных микрофонов можно прочитать на сайте Optimus.
Такие микрофоны на съемочных площадках применяются для захвата звукового сигнала от источника звука (исполнителя), который может находится от микрофона на расстоянии 2 метров и более, и ему при этом не нужно прикреплять микрофон к одежде или держать в руках. Отличительной чертой микрофонов зоны давления является тот факт, что они имеют очень линейную АЧХ, а также одинаковую чувствительность в отношении звуковых сигналов, попадающих на экран под всеми возможными углами. Благодаря этому, PZM-микрофоны легко обеспечивают качественный захват аудио при любых передвижениях исполнителей по съемочной площадке, не допуская «разрывов» в звучании.
Микрофоны PZM
Микрофоны PZM («pressure zone microphone», дословно «микрофон зоны давления») имеют несколько важных преимуществ относительно традиционных моделей — более высокая чувствительность (на 6 дБ), более низкий уровень шумов (на 6 дБ), широкая и ровная частотная характеристика, свободная от фазовых искажений, исключительная разборчивость и богатство звука, равномерная чувствительность капсюля по кругу. Исторически эти микрофоны были разработаны компанией Crown, которая и до сих пор выпускает несколько моделей, предназначенных для записи музыки и речи. Эти микрофоны свободны от эффекта гребенчатого фильтра, которым страдают традиционные модели. «Эффект гребенки» возникает из-за вычитания фаз прямого и отраженного сигнала, которые приходят на капсюль обычного микрофона не одновременно. В частотной характеристике появляются пики и провалы, а в экстремальных случаях может возникнуть эффект фейзера или флэнджера. Инструмент или голос начинает звучать отдаленно и крайне неестественно. Для борьбы с этим явлением традиционный микрофон устанавливается максимально близко к источнику звука, чтобы уровень отражений от стен, потолка и прочих поверхностей был минимальным.
Микрофоны PMZ основаны на другом принципе. Они предназначены для работы на границе акустического пространства и устанавливаются на стене, на полу или на жесткой поверхности. На границе пространства отсутствует движение воздуха, и отраженный звук проявляется как изменение звукового давления, поэтому микрофон- приемник давления, расположенный на данной поверхности, может точно передать эти изменения.
PZM — название, запатентованное фирмой Crown. Другие компании тоже выпускают аналогичные модели, которые носят название «boundary effect microphone», или «микрофон граничного эффекта». Преимущества микрофонов этого типа заключается в том, что прямой и отраженный сигналы приходят на капсюль одновременно, что дает исключительно ровную частотную характеристику по всей полукруговой диаграмме направленности микрфона. Кроме того, поскольку фазы прямого и отраженного сигналов совпадают, сигнал на выходе микрофона будет в два раза более сильным. Выпускаются также направленные микрофоны этого типа, в которых используется капсюль с кардиоидной направленностью.
Микрофоны PZM могут очень эффективно использоваться для стереофонической записи оркестра или музыкального ансамбля: достаточно укрепить два микрофона на стене или другой поверхности на расстоянии до 6 м от сцены, на которой находятся музыканты, и направить микрофоны в сторону источника звука. Также с использованием микрофонов этого типа можно получить очень хорошую запись рояля: для этого микрофон укрепляется на нижней стороны поднятой крышки при помощи скотча.
Фирма Crown выпускает целый ряд микрофонов PZM, которые пользуются большой популярностью в радио- и телевизионных студиях не только благодаря отличному качеству звука и высокой разборчивости речи, но и тому факту, что эти модели помогают бороться с неизбежным волнением участников передачи, так как по своему внешнему виде они мало напоминают традиционные микрофоны и тем самым не привлекают внимания. Для записи конференции или дискуссии с участием нескольких человек микрофон PZM устанавливают в центре стола, при этом расстояние до каждого участника должно быть не больше 1 м. Одного микрофона вполне достаточно, чтобы записать от четырех до шести человек. Конечно, такую запись желательно проводить в акустически «мертвом » помещении — студии, заглушенной акустическими панелями или драпировкой. Кстати, микрофон поставляется в комплекте с пластиной, которая потребуется в том случае, если вы устанавливаете его на ковер или другую поверхность, поглощающую звук; при использовании на столе или другой жесткой поверхности микрофон можно использовать без пластины.
Микрофоны PZM считаются идеальными инструментами для записи звука в кино и видео, лекций, интервью, групповых дискуссий и т.п. Для записи сольного вокала в стиле поп или рок эти модели могут не подойти, так как их исключительная ясность и разборчивость может сыграть отрицательную роль. Безусловно, вам следует воспользоваться таким микрофоном, если вы собираетесь записывать классический хор; в случае же с сольным вокалом все зависит как от вокалиста, так и от стиля музыки, который сам по себе диктует определенное звучание голоса.
СОДЕРЖАНИЕ
Развитие и функционирование
В 1978 году звукорежиссеры Эд Лонг и Рон Викершем изучали влияние пограничного слоя на звукозапись. При исследовании микрофонов скрытого монтажа они поняли, что если микрофон находится всего в нескольких миллиметрах от большой поверхности, когерентность звуковых сигналов повышается, поскольку они все еще находятся в фазе после остановки на границе. Точка, в которой волны останавливались на границе, называлась «полем давления» или «зоной давления». Они также отметили, что использование микрофона в этой установке приводит к увеличению звукового давления на шесть дБ. Всего через два года после исследования Лонга и Викершема, в 1980 году компания Crown Audio разработала и выпустила на рынок первый пограничный микрофон.
Путем размещения диафрагмы микрофонного капсюля параллельно и лицом к границе пластины, обеспечиваемой корпусом микрофона, задержка отраженного звука уменьшается, и результирующие частоты помех гребенчатого фильтра достаточно высоки, чтобы выходить за пределы слышимого диапазона.
Возможности варианта
Поскольку одним из преимуществ граничных микрофонов является то, что они менее навязчивы визуально, они могут быть доступны в нескольких цветах, чтобы звукоинженеры могли выбрать цвет, который лучше всего сочетается с поверхностью, на которую они будут помещены или на которой будут установлены, по порядку. чтобы еще больше уменьшить визуальную навязчивость микрофона. Некоторые граничные микрофоны поставляются с маской для краски, чтобы облегчить индивидуальную окраску корпуса. Пользовательская окраска может использоваться для обеспечения точного совпадения цвета со стеной в тех случаях, когда архитекторы здания хотят, чтобы визуальное воздействие было минимальным (например, историческая церковь или сцена классической музыки).
Микрофоны поверхностного слоя могут иметь разъемы XLR или 1/4 «TRS. Некоторые используют разъемы mini-XLR или 1/8» TRS. Некоторые граничные микрофоны имеют переключатель «спада низких частот», чтобы уменьшить громкость в низкочастотном диапазоне, например, в тех случаях, когда микрофон будет использоваться для улавливания речи. Crown PZM-30D имеет переключаемый фильтр, который позволяет переключаться между ровным откликом и «более ярким» звуком. Граничные микрофоны Shure Microflex имеют встроенный предусилитель, что означает отсутствие необходимости в фантомном питании. Это важно для людей, использующих микрофоны с потребительскими товарами, такими как домашние видеокамеры, которые обычно не обеспечивают фантомное питание. Граничный микрофон CBM1 от Gold Line и Sound Grabber II от Crown также имеют внутреннюю батарею для питания конденсатора.
Граничный микрофон BLM 3 компании Schoeps необычен тем, что у него есть капсюль «датчик давления», которая обеспечивает полусферическую диаграмму направленности.
Направленный граничный микрофон
Другой метод создания направленного граничного микрофона заключается в использовании направленного микрофонного капсюля малого диаметра (1 см или меньше), установленного на граничной поверхности, при этом ось микрофона параллельна поверхности. Как показано в технических данных производителя, микрофонный капсюль сохраняет свою направленность (кардиоидную или суперкардиоидную диаграмму направленности) и предотвращает гребенчатую фильтрацию, удерживая фазовые помехи выше слышимого диапазона.
Предшественником направленного граничного микрофона был направленный микрофон, помещенный в мышь Electrovoice Mic Mouse, пеноблок, который подвешивал обычный микрофон горизонтально прямо над поверхностью. Поскольку диафрагмы обычных микрофонов относительно велики (> 1 см в диаметре), фазовые помехи от отражений звука от поверхности вызвали спад высоких частот микрофона Mic Mouse.
Некоторые приложения для направленных граничных микрофонов улавливают голоса актеров на сцене в драмах или мюзиклах; освоение работы танцевальных коллективов; прослушивание речи за столами для конференций, в залах заседаний и за кафедрой в церкви; и запись небольших музыкальных ансамблей или солистов.
Микрофоны поверхностного слоя, предназначенные для использования в зале заседаний, могут иметь ряд дополнительных функций, которые могут быть полезны при настройке конференции, такие как светодиодный индикатор включения, переключатель включения-выключения (или кнопка «нажми и говори» или «отключи звук»), а также возможность беспроводной связи, что позволяет легко менять положение во время мероприятия.
Специализированные микрофоны
Специализированные микрофоны
В некоторых ситуациях от микрофона требуются определенные способности, которые обычные микрофоны обеспечить не могут. Стоит отметить, что речь не идет о каком-то другом принципе действия. Специализированные микрофоны могут быть конденсаторными, динамическими, ленточными лии любого другого известного человечеству принципа действия. Их отличительные особенности кроются скорее в специальной конструкции, использующей тот или другой принцип акустики, обернув его в свою пользу.
Ниже мы рассмотрим несколько примеров таких микрофонов
Shotgun
Shotgun представляет собой конденсаторный микрофон высокой чувствительности и черезвычайно узкой направленности, способный понижать уровень акустических волн, достигающих капсулу микрофона сзади или со стороны. Это позволяет сфокусироваться на источнике полезного сигнала, находящемся как правило фронтально. Эта способность сделала их незаменимым инструментом при работе с репортажами и на съемочной площадке, где посторонние шумы улицы, офиса, бара или чего-либо еще совершенно нежелательны и могут испортить не один дубль.
Принцип действия
Способности уменьшать уровень (разумеется до какой-то степени) нежелательных сигналов такие микрофоны обязаны своей конструкции, принцип действия которой заключается в фазовых задержках, вызаваемых рифленной частью длинной трубки, в задней части которой и распологается капсула. Чем длинее рифленная трубка, тем более низкой частоты звуки могут быть «отфильтрованы». Но и здесь конечно есть свои границы.
Наиболее яркими примерами этого семейства являются Sennheiser MKH416, Schoeps CMIT 5U, Rode NTG-2
PZM (Pressure Zone Microphone)
Особенностью данных микрофонов является их способность снижать фазовые конфликты между прямым и отраженным сигналом, а также более высокое отношение сигнал-шум. В абсолютном большинстве случаев речь идет о конденсаторном микрофоне. При этом характеристика направленности капсулы может быть как всенаправленной, так и направленной (кардио и ее разновидности)
Принцип действия
Рассположив микрофон на штативе вблизи сильно отражающей поверхности, мы рискуем получить сигнал, страдающий от гребенчатого фильтра. Этот эффект возникает в следствии взаимодействия прямого и отраженного, то есть несколько задерженого, сигналов. В зависимости от дополнительного пройденного расстояния, а другими словами от величины задержки, те или другие частоты в оригинальном сигнале будут в противофазе или наоборот в фазе с отраженными, что в свию очередь вызовет позитивную или негативную интерференцию.
В PZM-микрофонах эта проблема решается путем размещения капсулы в плоском корпусе, который распологается непосредственно над отражающей поверхностью. При этом расстояние капсулы до нее составляет от нескольких миллиметров до пары сантиметров.
Таким образом, задержка между прямым и отраженным сигналом становится настолько малой, что это уже не имеет влияния в частотном диапазоне, представляющем для нас инетерес. Не то, чтобы эффект гребенчатого фильтра чудесным образом перестал происходить. Нет. Просто сокращая расстояние и соответственно время задержки между прямым и отраженным сигналом, мы сдвигаем его по частотной оси за переделы нашего слуха. Более подробно о являнии интерференции, фазы и полярности вы можете узнать из статьи, специально посвященной этой теме или посмотрев видео на эту тему на канале YourSoundPath.
Поскольку капсула PZM микрофона расплогается в непосредственной близости от отражающей поверхности, то есть в зоне максимального акустического давления звуковой волны, это обеспечивает более васокий уровень полезного сигнала, улучшая показатель сигнал-шум.
Некоторые микрофоны этого семейства снабжают пластиной, которая и ваступает в роли отржающей поверхности и позволяет распологать такой микрофон не только на стенах или на полу. Однако здесь стоит учитывать, что чем больше отражающая поверхность, тем ниже частота, на которую данный эффект имеет влияние. Другими словами, если отражающая поверхность будет слишком мала, то низкие частоты не будут от нее отражаться и вышеописанный эффект их не каснется. Это может привести к неестественной амплитудно-частотной характеристике. Чтобы этого избежать, такие микрофоны стотит распологать на больших поверхностях, таких как пол или стены.
Яркрим примером применения таких микрофонов может стать их использование при снятии звука с рояля. При этом PZM микрофон укрепляют на внутренней стороне крыла рояля, которое и выступает в роли отражающей поверхности. Другим примером может стать снятие звука с барабанной бочки. В этом случае PZM микрофон распологают на полу непосредственно вблизи бочки, как правило фронтально.
Измерительные микрофоны
Измерительные микрофоны, как можно догадаться из названия, применяются при произведении акустических измерений, предеметом которых могут быть как помещения, так и другие объекты, такие, например, как моторы, агрегаты, автошины и многое многое другое.
Отличительной особенностью таких микрофонов является линейность АЧХ, чувствительность, подбираемая в зависимости от области применения, а также другие характеристики, соотвествующие поставленной задаче.
Измерительные микрофоны могут иметь как и стандартные XLR разъемы, так и более экзотические, такие как BNC, LEMO и другие.
Если вы находите данную статью информативной и, возможно, интересной для ваших друзей или коллег, то я буду благодарен, если вы ею с ними поделитесь или порекомендуете. Вашим комментариям или мыслям на тему я также буду рад.
Если вы не желаете пропустить следующую статью, обзор нового оборудования и другие новости с портала YourSoundPath и хотите быть своевременно о них уведомлены, то рекомендую подписаться на почтовую рассылку с помощью формуляра ниже.
Применение PZM-микрофонов при записи музыки
Применение PZM-микрофонов при записи музыки
Применение PZM-микрофонов при записи музыки Петр Кондрашин
Микрофоны зоны давления были изобретены фирмой Crown в 1980 году. Вот рекламный текст в журнале «dB» за ноябрь 1980 года в переводе Алексея Аршинова:
Фирма Crown сейчас объявляет о новом микрофоне давления PZM. PZM-микрофоны устраняют возникновение гребенчатой частотной характеристики от первых отражений, потому что они воспринимают звук в соответствии с новым принципом. Как только звуковая волна достигает границы (стены, стола, пола), возле нее создается звуковое поле толщиною 4-5 миллиметров, в пределах которого прямые сигналы и их отражения когерентно складываются, оставаясь в фазе.
Термин PZM (Pressure zone microphone) прижился в звукорежиссерском мире, как обозначение типа микрофона. Есть несколько эквивалентов, например, английский «boundary microphone» или довольно удачный русский «микрофон граничного слоя».
Позднее я приобрел очень удачные по звуку и вполне доступные по цене отечественные микрофоны МК 403 петербургской фирмы «Неватон». С их помощью мною были найдено несколько оригинальных способов применения PZM-микрофонов при записи музыки самых разных жанров.
С удовольствием поделюсь своим опытом с читателями журнала.
Большой удачей является то, что редакция нашла возможность приложить к журналу компакт-диск с записями на PZM-микрофоны разных фирм и моделей, и читатели журнала сами смогут составить свое мнение о выводах автора. Записи в основном были сделаны в студии «Классическая звукозапись П. Кондрашина»
Использование PZM-микрофонов в качестве общих и дальних
Использование PZM-микрофонов в качестве ближних
Некоторые инструменты могут быть записаны PZM-микрофонами гораздо эффектнее, чем традиционным способом. Вот несколько примеров.
Баян. Применение PZM-микрофонов придает звуку баяна большую глубину по низким частотам, которых в баяне часто не хватает, особенно при исполнении классического репертуара. Микрофоны укладываются на пол вокруг музыканта, образуя примерно равносторонний треугольник с вершиной на месте нотного пюпитра. Ковра под ними не должно быть, и пол должен быть как можно более жестким, не резонирующим. Если из-за некоторого подъема высоких частот, свойственного этим микрофонам, окажется подчеркнутым стук кнопок, то сигнал можно слегка откорректировать. Кстати, любые микрофоны, установленные для левой и правой клавиатур баяна и аккордеона, надо обязательно располагать немного сзади, чтобы этот стук немного уменьшить, и сужать их базу, чтобы в записи не получилось два отдельных инструмента. Трек 17*— Фрагмент Каприччио для баяна «Река любви» В. Рябова.
Саксофон. Два щита с PZM-микрофонами располагаются вокруг инструмента. Получается оригинальное пространственное стереозвучание, и очень точно передаются переходные процессы, особенно свойственные игре на саксофоне. Если сигналы свести почти в моно, то раскачивающийся при игре музыкант сам создаст красивый эффект флэнджера. На Треке 18* звучит фрагмент пьесы Джона Колтрейна Equinox. Кстати, рояль в этой пьесе тоже записан PZM-микрофонами, прикрепленными к его крышке.
Рояль. У рояля много поверхностей, на которых можно расположить микрофоны PZM. Во всех случаях звукорежиссер с удивлением обнаруживает, что отсутствует та
кой эффект, как «голова слушателя под крышкой», который всегда получается, если поместить традиционный микрофон внутри инструмента. PZM-микрофон, даже будучи расположен вплотную к струнам рояля, из-за своей «честной» полукруговой характеристики передает звук с некоторой дистанцией, как бы отдаляет инструмент от себя.
Фото 4
У автора был один опыт записи гусляра, когда был использован PZM-микрофон, прикрепленный на щите, расположенном горизонтально над гуслями, которые музыкант держал на коленях. Голос был записан на два микрофона Bruel&Kjaer 4006. Трек 28*.
