さて皆さん、再び技術的な時間です!皆さんはファンタム電源という言葉を聞いたことがあるかもしれません。しかし、ファンタム電源とは何なのか、どのように機能するのかご存知でしょうか?
この記事では、ファントム的なものすべてについて見ていこうと思う。読み終わる頃には、次回パブで手強いマイクの会話が始まっても、自分の意見を貫き通せるようになっていることだろう。
ファンタム電源とは何か?
一言で言えば、ファンタム電源とは、内部のアクティブ回路に電力を供給するためにマイクに送られる直流(DC)信号のことである。
世界中で認められているファンタム電源の標準はDC11~52ボルトですが、ほとんどのスタジオマイクは48Vで動作します。
ファンタム電源と呼ばれるのは、それが目立たないからで、電流はマイク入力からXLRケーブルに沿って送られる。
すべてのマイクにファンタム電源が必要か?
パッシブマイクもあればアクティブマイクもあり、ファンタム電源を必要とするのはアクティブマイクです。
コンデンサーマイクにはファンタム電源が必要で、ダイナミックマイクには必要ないという一般的なルールを聞いたことがあるかもしれません。コンデンサーマイクにはファンタム電源が必要ないものもあれば、ダイナミックマイクには必要なものもあります。詳しくは後述します。
ファンタム電源はマイクにダメージを与えるか?
最近のダイナミックマイクのほとんどは、ファンタム電源を必要としない場合でも、ファンタム電源を受け付けるように設計されています。そのため、すべてのマイク入力にファンタム電源を供給するコンソールやインターフェイスでは、ダイナミックマイクとコンデンサーマイクを混ぜて使用するのが(一般的に)安全と考えられています。
一方、アクティブ・リボン・マイクにはファンタム電源が必要ですが、ファンタム電源をオンにした状態でマイク入力に接続する「ホットプラグ」を行うと、破損する可能性があります。
パッチベイで TRS 接続を使用している場合、接続をホッ トスイッチする際にマイクにダメージを与える可能性があ ります。TRS ケーブルの接続は順番に設計されているため、ケーブルを抜き差しする際に電気的なショートが発生します。ファンタム電源がオンの場合、マイク・コレクションを大混乱に陥れる可能性があります。
これはすべてかなり科学的なことなので、もし消化するのが少し難しいようであれば、マイクを抜き差しする前にファンタム電源をオフにするのが良い安全対策です。
ファンタム電源は他の機器にダメージを与えますか?
ファンタム電源はマイク信号のみを経由するので、DC電流はインターフェースやコンソールに接続されている他のものに影響を与えません。ワイヤレスマイクのレシーバーはバランス型なので、DC電圧を安全に扱うことができます。
しかし、XLRケーブルを着脱する際、ファンタム電源がオンのままだと、クリック音やポップ音が発生し、スピーカーやヘッドホンにダメージを与える可能性があります。そのため、マイクを抜き差しする際は、ファンタム電源をオフにするのが一般的です。
ファントムパワーは私にダメージを与えるのか?
直流電源に特に敏感でない限り、答えはノーだ。
ファンタム電源の送り方
ファンタム電源には主に3つの供給源がある:
- オーディオ・インターフェース
- ミキシング・コンソール
- マイクロホンプリアンプ
オーディオ・インターフェース
ほとんどのオーディオインターフェースには、ファンタム電源をオンまたはオフにするオプションが付属しています。これはインターフェイスのフロントパネルかバックパネルにあるスイッチかボタンです。多くの場合、これはすべてのマイク入力に電源を送り、チャンネルを個別に分離することはできません。
ミキシング・コンソール
小型のミキサーでは、すべてのチャンネルにファンタ ム電源を供給するボタンが 1 つしかない場合もあります。
大型のミキシング・コンソールでは、各チャンネルに専用のファンタム電源ボタンがあり、どのマイクを使うかを選択できます。
マイクロホン・プリアンプ
マイクプリアンプにも専用のファンタム電源スイッチがあります。ファンタム電源がどの程度派手かにもよりますが、各チャンネルを個別にコントロールできたり、「1つのボタンですべてをコントロールできる」ファンタム電源オプションがあったりします。
仕分けされてるんだろ?
そうとは限りません。低価格モデルの場合、ファンタム電源から供給される電圧が十分でなく、必要な48Vよりも低い電圧しか供給されないことがあります。コンデンサーマイクの中には少ない電圧で動作するものもありますが、マイク内のアクティブエレクトロニクスを動作させるために48Vをフルに必要とするものもあります。
外部電源を入力する。
インターフェイスが必要な電圧を出力しない場合は、外部電源を使ってアクティブ回路を駆動する電力を得ることができます。シャザム
この難問に加え、マイクによっては正常に動作するために48V以上を必要とするものもあります。このような場合、外部ファンタム電源が必要になりますが、多くの場合、マイク本体に同梱されています。
深呼吸して、これから技術的なことが始まるから......。
スーパー・ナーディー・テック・スタッフ
このセクションの目的は、ファンタム電源がどのように機能するのか、なぜ必要なのかを詳しく理解していただくことです。
まず最初に、コンデンサーマイクで音がどのように捉えられるかを見てみよう。
なぜコンデンサーマイクにはファンタム電源が必要なのか?
コンデンサーマイクは「可変キャパシタンス」と呼ばれるもので動作します。可変キャパシタンスとは、機械的または電子的に繰り返し変化させることができるものです。コンデンサーマイクでは、これが物理的な音波を音声信号に変えるのです。
コンデンサー・マイクロホンのトランスデューサー・エレメント(コンデンサー)は、ダイアフラムと固定プレートで構成されています。音波がダイアフラムに当たって振動し、ダイアフラムと固定プレート(バックプレートとも呼ばれる)の距離が変化します。この距離の変化により、2つの間に維持される電圧に変化が生じ、これがバランスXLRケーブルに送られる電気信号となり、もう一方の端で輝かしいオーディオ信号に変わります。
ファンタム電源は、コンデンサーマイク内部の小さなプリアンプにも電力を供給します。このプリアンプは、マイクから信号が出る前に、コンデンサーからの小さな電気的変化を拡大するために使用されます。
コンデンサー・マイクがダイナミック・マイクよりも一般的に高感度であることは、すでにご存知かもしれない。コンデンサーマイクはコンデンサーのおかげで音に鋭く、ファンタム電源がなければ自転車に乗った魚のように便利なのだ。
ファンタム電源の仕組み
標準的なファンタム電源は一般的にDC48ボルト(直流)です。これは通常、ミキサーやインターフェイスから供給され、バランスオーディオケーブルで送られます。
バランスXLRケーブルでは、48ボルトはピン2と3(オーディオのプラスとマイナス)を通じて送られ、ピン1(リターン)を参照します。
バランスTRSオーディオケーブルでは、48Vはスリーブに対してチップとリングを通して送られます。
電圧はバランス・オーディオ・ケーブルを通して送られるので、オーディオ信号に干渉しません。
電圧がマイクに達すると、アクティブ・エレクトロニクスに電力を供給するために必要な場所に送られる。
ファンタム電源でないバランス・マイク(例えばダイナミック・マイク)は、この電圧を無視するように設計されており、一般的に48ボルトがXLRケーブルを通して送られていてもダメージを受けることはありません。
しかし、リボンマイクのようなアンバランスマイクの場合、箱から出している時はファンタム電源の話もしません。
OK, Cool.では、実際にファンタム電源が必要なマイクは?
さて、アクティブ・マイクがその仕事をするためにパワーを必要とすることはお分かりいただけたと思いますが、このカテゴリーに属するほとんどのマイクがファンタム電源を使用する一方で、すべてのマイクがファンタム電源を使用するわけではありません。
しかし、手短に説明しよう。以下のタイプのマイクは、機能するためにファンタム電源が必要です:
- トゥルー・コンデンサー・マイクロフォン
- エレクトレットFETコンデンサーマイク
- アクティブFETリボン・ダイナミック・マイクロフォン
また、以下のマイクはファンタム電源を必要としません:
- ムービングコイル・ダイナミック・マイクロフォン
- パッシブリボンダイナミックマイクロホン
- DCバイアス・エレクトレット・ミニチュア・マイクロフォン
- 真空管マイクロフォン
混乱するだろ?
最も賢明なのは、あなたのマイクがファンタム電源を必要とするかどうか、さらに重要なのは、ファンタム電源を扱えるかどうかをRTFMで確認することです。
すべてのマイクは48Vファンタム電源を使用していますか?
ファンタム電源の世界標準はDC11-52ボルトですが、ほとんどのスタジオマイクは48ボルトで動作します。しかし、マイクの種類によって、動作に必要なファンタム電源がこれより多かったり少なかったりすることがあります。
コンデンサーマイクが48Vより少ないファンタム電源しか必要としない場合、必要な分だけを取り、残りのボルトは捨てるという、私にはよく理解できないエンジニアリング・マジックのようなことをする。
マイクが48V以上のファンタム電源を必要とする場合、外部電源が必要になります。これは通常、マイク本体に同梱されているので、心配する必要はありません。もちろん、紛失しない限りは。
繰り返しになりますが、疑問があれば、マイクが動作するのに必要なボルト数について、メーカーの説明書を読んでください。
その他の電力源
ファントムパワー(幻の電源)と呼ばれることがあるが、実際には以下のような電源のことを指す。混同しないでください。
バッテリー
マイクの電圧源はファンタム電源だけではありません。市販されているコンデンサーマイクの中には、内部の回路に電力を供給するために電池を使用しているモデルもあります。マイク内部の腐食や破損を防ぐため、使用しないときは電池を外すことをお勧めします。
プラグイン・パワー
プラグイン・パワー(PiP)は、ポータブル・レコーダーやコンピューターのサウンド・カードなど、一部の民生用機器に搭載されている低電流電源です。これはアンバランスの低電圧インターフェースであり、ファンタム電源とは大きく異なります。PiP用に設計されたマイクロホンで48Vファンタム電源を使用しないでください。
DCバイアス電圧
ファンタム電源という用語は、航空用マイクに供給される微小電流を表すのに使われることがあります。技術的には「ファンタム」(目に見えない)ですが、1.5-9ボルトというはるかに低い電流で動作します。オーディオエンジニアリングの場面では、一般的に小型のラヴマイクのようなマイクに電源を供給するために使われます。
ファンタム電源のその他の用途
ファンタム電源はマイクだけでなく、他の分野でも使われています。以下がその例です:
- アクティブアンテナ
- 低ノイズ・ブロック・ダウンコンバーター(衛星放送のアンテナに付いている、信号を取り込んで変換する装置)
- パワー・オーバー・イーサネット・ケーブル
ファントムパワーの歴史
ファンタム電源は、20世紀初頭に銅線をベースにした固定電話システムで初めて使用された。固定電話がいつまで存続するかはまた別の議論になるが、現在でもこの用途で使用されている。
真空管マイクロフォンは20年代(1920年代)に市場に登場し、その後40年代にベル研究所からトランジスタという形でブレークスルーがもたらされた。
そして1964年、初の市販ファンタム電源マイクロホンであるSchoeps Model CMT20が発売された。しかし当時、この種のマイクロホンはかさばる外部電源が付属しており、マイクロホン本体の近くに設置する必要がありました。
ノルウェーの願望とドイツの知恵の組み合わせが、今日のファンタム電源の開発につながった。ノルウェーの放送局であるNRKは、スタジオに非常用照明用の48ボルト電源がすでに稼働していたため、別電源を必要としないファンタム電源のマイクを要望していた。
ノイマンはこの課題に取り組み、NRKのスタジオにすでにある48ボルトの直流電源で動作するマイクを開発した。
これが、オーディオケーブルを通してコンデンサーマイクに電源を供給する最初の方法であり、こうして現代のファンタム電源マイクが誕生した。
結論
ファンタム電源について知っておく必要があることすべてと、さらにちょっとした豆知識です。
ファンタム電源の有無に関わらず、仕事に適したマイクを選ぶことは重要です。マイクの種類に関する記事をチェックし、自分に合ったマイクを選びましょう。
さあ、その音を捕まえに行こう!