Добре, хора - отново е време за технологии! Може би сте чували за фантомното захранване и дори го използвате редовно. Но знаете ли какво представлява и как работи?

В тази статия ще разгледаме всичко, свързано с фантомите. След като приключите с четенето, ще можете да се справите със ситуацията следващия път, когато в кръчмата се завърти страховитият разговор за микрофона.

Какво точно представлява фантомното захранване?

Накратко, фантомното захранване е сигнал за постоянен ток (DC), който се изпраща към микрофоните, за да захранва активните схеми в тях.

Въпреки че приетият стандарт за фантомно захранване по света е 11 - 52 волта постоянен ток, повечето студийни микрофони работят с 48 V.

Нарича се фантомно захранване, защото е дискретно - токът се изпраща по XLR кабел от входа на микрофона.

Нуждаят ли се всички микрофони от фантомно захранване?

Не всички микрофони работят по един и същи начин; някои са пасивни, а други - активни, като активните микрофони се нуждаят от фантомно захранване.

Може би сте чували общото правило, че кондензаторните микрофони се нуждаят от фантомно захранване, а динамичните - не. В по-голямата си част това е така, но има и изключения от правилото; някои кондензаторни микрофони не се нуждаят от фантомно захранване, а някои динамични - от такова. Повече за това по-късно.

Може ли фантомното захранване да повреди микрофоните?

Повечето съвременни динамични микрофони са проектирани така, че да приемат фантомно захранване, дори и да не се нуждаят от него, за да работят. Така че (обикновено) се счита за безопасно да се използва комбинация от динамични и кондензаторни микрофони на конзола или интерфейс, който осигурява универсално фантомно захранване на всички микрофонни входове.

От друга страна, активният лентов микрофон изисква фантомно захранване, но може да се повреди, ако го включите "горещо" - като го свържете към входа на микрофона с включено фантомно захранване.

Ако използвате TRS връзки на пач бей, при горещо превключване на връзките може да се повреди всеки микрофон. Тъй като връзките на TRS кабела са проектирани последователно, при включване или изключване на кабела се получават електрически къси съединения. Ако фантомното захранване е включено, това може да доведе до хаос в колекцията ви от микрофони.

Всичко това е доста научно обосновано, така че ако ви е малко трудно да го усвоите, добра мярка за безопасност е да изключите фантомното захранване, преди да включите или изключите микрофона.

Може ли фантомното захранване да повреди друго оборудване?

Тъй като фантомното захранване се насочва само през сигнала на микрофона, постоянният ток няма да повлияе на нищо друго, свързано към интерфейса или конзолата. Безжичните микрофонни приемници са балансирани и могат безопасно да се справят с постояннотоковото напрежение.

Въпреки това, когато свързвате или изключвате XLR кабели, ако оставите фантомното захранване включено, това може да доведе до щракане или пукане, което след време може да повреди високоговорителите или слушалките ви. Затова по принцип е добре да деактивирате фантомното захранване, когато включвате или изключвате микрофоните си.

Може ли фантомното захранване да ми навреди?

Освен ако не сте особено чувствителни към постоянен ток, отговорът е "не".

Как се изпраща фантомно захранване

Съществуват три основни източника на фантомно захранване:

• Аудио интерфейси
• Смесителни конзоли
• Микрофонни предусилватели

Аудио интерфейси

Повечето аудио интерфейси се предлагат с възможност за включване или изключване на фантомното захранване. Това може да е превключвател или бутон, разположен на предния или задния панел на интерфейса. Често това ще изпрати захранване към всички микрофонни входове и каналите не могат да бъдат изолирани поотделно.

Смесителни конзоли

По-малките миксери могат да имат и един бутон за осигуряване на фантомно захранване за всички канали.

При по-големите смесителни конзоли всеки канал има специален бутон за фантомно захранване, който ви позволява да избирате кои микрофони да го използват.

Микрофонни предусилватели

Микрофонните предусилватели също имат специални превключватели за фантомно захранване. В зависимост от това колко е модерен, може да имате индивидуален контрол върху всеки канал или да имате опция за фантомно захранване с един бутон, който управлява всички.

Подредено, нали?

Не е задължително. При някои модели от по-нисък клас напрежението, подавано от фантомното захранване, може да не е достатъчно високо и да осигурява по-малко от необходимите 48 V. Докато някои кондензаторни микрофони могат да работят с по-малко напрежение, други се нуждаят от пълните 48 V, за да работят активните електронни елементи в микрофона.

Въведете външното захранване.

‍

Ако интерфейсът ви не осигурява необходимото напрежение, винаги можете да използвате външно захранване, за да получите електрическа енергия за задвижване на активните схеми. Shazzam!

Към тази главоблъсканица се добавя и фактът, че някои микрофони се нуждаят от повече от 48 V, за да работят правилно - например почти всички лампови микрофони. В такива ситуации ще ви е необходимо външно захранване с фантомно напрежение, което често се доставя заедно със самия микрофон.

Поемете дълбоко дъх, защото нещата ще станат технически...

Супер-Нерди технически неща

Целта на този раздел е да ви предостави подробна информация за това как работи фантомното захранване и защо ни е необходимо.

Първо, нека разгледаме как се улавя звукът в кондензаторните микрофони.

Защо кондензаторните микрофони се нуждаят от фантомно захранване?

Кондензаторните микрофони работят с така наречения "променлив капацитет". Променливият кондензатор е такъв, който може да се променя многократно, механично или електронно. В кондензаторните микрофони това е нещото, което превръща физическите звукови вълни в аудиосигнали.

Преобразуващият елемент на кондензаторния микрофон - кондензатор - се състои от мембрана и фиксирана плоча. Звуковите вълни се удрят в мембраната, като я карат да вибрира, променяйки разстоянието между мембраната и фиксираната плоча (известна също като задна плоча). Тази промяна в разстоянието създава промяна в напрежението, поддържано между двете, и това е електрическият сигнал, който се изпраща по балансирания XLR кабел и се превръща в славен аудиосигнал в другия край.

В допълнение към захранването на кондензатора, фантомното захранване също така осигурява сок на миниатюрен предусилвател в кондензаторния микрофон. Този предусилвател се използва за увеличаване на малките електрически промени от кондензатора, преди сигналът да напусне микрофона.

Може би вече знаете, че кондензаторните микрофони обикновено са по-чувствителни от динамичните. Именно кондензаторът ги прави толкова остри към звука, а без фантомно захранване са толкова полезни, колкото риба на велосипед.

Как работи фантомното захранване?

Стандартното фантомно захранване обикновено е 48 волта DC (постоянен ток). То обикновено се осигурява от миксер или интерфейс и се изпраща чрез балансирани аудиокабели.

При балансиран XLR кабел 48-те волта се изпращат през пинове 2 и 3 (положителен и отрицателен аудио сигнал) и се отнасят към пин 1 - връщане, който е и заземителен пин.

В балансиран аудиокабел TRS 48 V се изпраща през върха и пръстена спрямо ръкава.

Тъй като напрежението се изпраща през балансиран аудиокабел, то не пречи на аудиосигнала.

След като напрежението достигне до микрофона, то се изпраща там, където трябва, за да захрани активната електроника.

Балансираните микрофони, които не са с фантомно захранване - например динамичен микрофон - са проектирани да игнорират това напрежение и обикновено няма да се повредят, ако през XLR кабела се изпращат 48 волта.

Но ако имате небалансирани микрофони като лентови микрофони, дори не говорете за фантомно захранване, когато са извадени от кутията.

Добре, готино. Кои микрофони всъщност се нуждаят от фантомно захранване?

Сега вече знаете, че активните микрофони се нуждаят от захранване, за да вършат работата си, но ще направя едно уточнение и ще кажа, че макар повечето микрофони от тази категория да използват фантомно захранване, не всички го правят.

Но нека направим това кратко и ясно. Следните видове микрофони се нуждаят от фантомно захранване, за да функционират:

• Истински кондензаторни микрофони
• Електретни кондензаторни микрофони FET
• Активни лентови динамични микрофони FET

Следните микрофони не се нуждаят от фантомно захранване:

• Динамични микрофони с подвижна бобина
• Пасивни лентови динамични микрофони
• Постояннотокови електретни миниатюрни микрофони
• Лампови микрофони

Объркващо, нали?

Най-разумното нещо, което трябва да направите, е да проверите дали вашият микрофон се нуждае от фантомно захранване и, което е по-важно, дали може да се справи с него.

Всички микрофони ли използват 48V фантомно захранване?

Въпреки че универсалният стандарт за фантомно захранване е 11-52 волта DC, повечето студийни микрофони работят с 48 волта, откъдето идва и бутонът +48 на вашия аудио интерфейс. Въпреки това различните микрофони понякога се нуждаят от повече или по-малко от това, за да работят.

В случаите, когато кондензаторният микрофон се нуждае от по-малко фантомно захранване от 48 V, той просто ще вземе това, от което се нуждае, и ще изхвърли останалите волта в подвиг на инженерна магия, който не разбирам напълно.

Когато микрофоните се нуждаят от повече от 48 V фантомно захранване, те се нуждаят от външно захранване. Обикновено то се разпространява със самия микрофон, така че не е необходимо да се притеснявате за него. Освен ако не го изгубите, разбира се.

Отново, ако се съмнявате, прочетете инструкциите на производителя за това колко волта са необходими на вашия микрофон, за да работи.

Други източници на енергия

Понякога хората говорят за фантомно захранване, а всъщност имат предвид един от следните източници на захранване. Не ги бъркайте; всичко това е лъжа.

Батерия

Фантомното захранване не е единственият източник на напрежение за микрофоните. Някои от предлаганите на пазара модели кондензаторни микрофони използват батерия за захранване на вътрешните схеми. Винаги е добра идея да изваждате батериите, когато не ги използвате, за да предотвратите корозия и повреда на вътрешните механизми на микрофона.

Захранване от контакта

Plug-in power (PiP) е нисковолтово захранване, което се среща в някои потребителски устройства, като преносими записващи устройства и компютърни звукови карти. Това е небалансиран интерфейс с ниско напрежение и като такъв се различава много от фантомното захранване. Никога не използвайте 48V фантомно захранване с микрофон, който е проектиран за PiP.

Напрежение на постояннотоковата батерия

Понякога терминът "фантомно захранване" се използва за описание на малкия електрически ток, който захранва авиационните микрофони. Макар че технически то е "фантомно" (не се вижда), то работи с много по-нисък ток - 1,5-9 волта. В аудиоинженерните ситуации обикновено се използва за захранване на микрофони като миниатюрни микрофони лав.

Други приложения на фантомното захранване

Тъй като навлизаме в дълбочина, фантомното захранване се използва и в други области, не само в микрофоните. Те включват:

• Активни антени
• Нискошумови блокови понижаващи преобразуватели (устройството на сателитните чинии, което приема сигнала и го преобразува)
• Кабели за захранване през Ethernet

Кратка история на фантомното захранване

Фантомното захранване е използвано за първи път в стационарни телефонни системи, базирани на медни проводници, в началото на 20-ти век. То все още се използва в това си качество, въпреки че колко дълго ще съществуват стационарните телефони е друга тема за обсъждане.

Ламповите микрофони се появяват на пазара през 20-те години на миналия век (т.е. през 20-те години), последвани от пробив през 40-те години на миналия век от Bell Labs под формата на транзистори.

Това от своя страна води до пускането на пазара през 1964 г. на модела CMT20 на Schoeps - първият търговски достъпен микрофон с фантомно захранване. По онова време обаче този вид микрофони се предлагаха с обемисти външни захранващи устройства, които трябваше да бъдат разположени близо до самия микрофон.

Комбинацията от норвежки желания и немски ум довежда до разработването на това, което днес познаваме като фантомна енергия. NRK - норвежката радиотелевизионна корпорация - поиска фантомно захранване на микрофони, които не се нуждаеха от отделно захранване, тъй като в студиата им вече работеше 48-волтово захранване за аварийно осветление.

Neumann се зае с тази задача и разработи микрофон, който можеше да работи с 48 волта постоянен ток, вече наличен в студиата на NRK.

Това са първите методи за захранване на кондензаторни микрофони чрез аудиокабел и така се ражда съвременният микрофон с фантомно захранване.

Заключение

Ето го всичко, което трябва да знаете за фантомното захранване, както и някои допълнителни подробности.

Изборът на подходящ микрофон за работа е важен, независимо дали използва фантомно захранване или не. Разгледайте нашата статия за видовете микрофони, за да ви помогнем да определите кой(и) е подходящ(и) за вас.

А сега тръгнете и уловете тези звуци!