Ok, folkens - det er teknologitid igjen! Du har kanskje hørt om fantomstrøm, og bruker det til og med regelmessig. Men vet du hva det er, og hvordan det fungerer?

I denne artikkelen skal vi se på alt som har med fantomer å gjøre. Når du er ferdig med å lese, vil du være i stand til å holde stand neste gang den formidable mikrofonsamtalen tar til på puben.

Hva er egentlig fantomstrøm?

Kort fortalt er fantomstrøm et likestrømsignal som sendes til mikrofoner for å drive de aktive kretsene på innsiden.

Mens den aksepterte standarden for fantomstrøm rundt om i verden er 11 - 52 volt likestrøm, bruker de fleste studiomikrofoner 48 V.

Det kalles fantomstrøm fordi det er diskret - strømmen sendes langs en XLR-kabel fra mikrofoninngangen.

Trenger alle mikrofoner fantomstrøm?

Ikke alle mikrofoner fungerer på samme måte; noen er passive og andre er aktive, og det er de aktive mikrofonene som trenger fantomstrøm.

Du har kanskje hørt den generelle regelen om at kondensatormikrofoner krever fantomspenning, mens dynamiske mikrofoner ikke trenger det. For det meste stemmer dette, men det finnes unntak fra regelen; noen kondensatormikrofoner trenger ikke fantomspenning, og noen dynamiske mikrofoner trenger det. Mer om det senere.

Kan fantomstrøm skade mikrofoner?

De fleste moderne dynamiske mikrofoner er konstruert for å kunne ta imot fantomspenning selv om de ikke trenger det for å fungere. Derfor anses det (generelt) som trygt å bruke en blanding av dynamiske mikrofoner og kondensatormikrofoner på et konsoll eller grensesnitt som leverer fantommating universelt til alle mikrofoninngangene.

En aktiv båndmikrofon krever derimot fantomspenning, men kan bli skadet hvis du "hotplugger" den - det vil si kobler den til mikrofoninngangen mens fantomspenningen er slått på.

Hvis du bruker TRS-tilkoblinger på en patchbay, kan det også oppstå skader på mikrofoner når du bytter tilkoblinger. Fordi tilkoblingene på en TRS-kabel er utformet sekvensielt, oppstår det elektriske kortslutninger når du kobler til eller fra kabelen. Hvis fantomspenningen er slått på, kan dette skape kaos i mikrofonsamlingen din.

Dette er ganske vitenskapelig, så hvis det er litt vanskelig å fordøye, er det en god sikkerhetsforanstaltning å slå av fantomstrømforsyningen før du kobler til/fra en mikrofon.

Kan fantomstrøm skade annet utstyr?

Siden fantomspenningen bare sendes gjennom mikrofonsignalet, vil ikke likestrømmen påvirke noe annet som er koblet til grensesnittet eller konsollen. Trådløse mikrofonmottakere er balanserte og kan håndtere likestrømmen på en trygg måte.

Men når du kobler til eller fra XLR-kabler og lar fantomspenningen være på, kan det føre til klikk eller knall, noe som på sikt kan skade høyttalerne eller hodetelefonene dine. Det er derfor en god idé å deaktivere fantomstrøm når du kobler til eller fra mikrofoner.

Kan fantomkraft skade meg?

Med mindre du er spesielt følsom for likestrøm, er svaret nei.

Hvordan sender du fantomstrøm

Det finnes tre hovedkilder til fantomstrømforsyninger:

• Lydgrensesnitt
• Miksingskonsoller
• Mikrofonforforforsterkere

Lydgrensesnitt

De fleste lydgrensesnitt leveres med mulighet for å slå fantomstrøm på eller av. Dette kan være en bryter eller en knapp på front- eller bakpanelet på grensesnittet. Ofte vil dette sende strøm til alle mikrofoninngangene, og kanalene kan ikke isoleres individuelt.

Miksingskonsoller

Mindre miksere kan også ha en enkelt knapp for å gi fantomstrøm til alle kanalene

På større miksepulter har hver kanal en egen knapp for fantomstrøm, slik at du kan velge hvilke mikrofoner som skal bruke den.

Mikrofonforforforsterkere

Mikrofonforforforsterkere har også dedikerte brytere for fantomspenning. Avhengig av hvor fancy den er, kan du ha individuell kontroll over hver kanal, eller du kan velge fantomspenning med én knapp.

Sortert, ikke sant?

Ikke nødvendigvis. På enkelte modeller i den lavere prisklassen er det ikke sikkert at fantomspenningen holder mål, og leverer mindre enn de 48 V som trengs. Noen kondensatormikrofoner kan fungere med mindre spenning, mens andre trenger hele 48 V for å få den aktive elektronikken i mikrofonen til å fungere.

Angi den eksterne strømforsyningen.

‍

Hvis grensesnittet ditt ikke leverer den nødvendige spenningen, kan du alltid bruke en ekstern strømforsyning for å få den elektriske kraften til å drive de aktive kretsene dine. Shazzam!

I tillegg trenger noen mikrofoner mer enn 48 V for å fungere skikkelig - for eksempel stort sett alle rørmikrofoner. I slike situasjoner trenger du en ekstern fantomstrømforsyning, som ofte følger med selve mikrofonen.

Pust dypt inn, for nå blir det snart teknisk...

De supernerdede tekniske tingene

Målet med denne delen er å gi deg en detaljert forståelse av hvordan fantomstrøm fungerer, og hvorfor vi trenger det.

La oss først ta en titt på hvordan lyd fanges opp i kondensatormikrofoner.

Hvorfor trenger kondensatormikrofoner fantomspenning?

Kondensatormikrofoner fungerer ved hjelp av det som kalles "variabel kapasitans". En variabel kondensator er en kondensator som kan endres gjentatte ganger, enten mekanisk eller elektronisk. I kondensatormikrofoner er det dette som gjør fysiske lydbølger om til lydsignaler.

Kondensatormikrofonens transduserelement - kondensatoren - består av en membran og en fast plate. Lydbølger treffer membranen og får den til å vibrere, noe som endrer avstanden mellom membranen og den faste platen (også kjent som bakplaten). Denne avstandsendringen skaper en spenningsendring mellom de to, og dette er det elektriske signalet som sendes nedover den balanserte XLR-kabelen og omdannes til et herlig lydsignal i den andre enden.

I tillegg til å drive kondensatoren, gir fantomstrøm også strøm til en bitteliten forforsterker inne i kondensatormikrofonen. Denne forforsterkeren brukes til å forsterke de små elektriske endringene fra kondensatoren før signalet forlater mikrofonen.

Du vet kanskje allerede at kondensatormikrofoner ofte er mer følsomme enn dynamiske mikrofoner. Det er kondensatoren som gjør dem så lydskarpe, og uten fantomstrømforsyning er de like nyttige som en fisk på en sykkel.

Hvordan fungerer fantomstrøm?

Standard fantomstrøm er vanligvis 48 volt likestrøm. Dette leveres vanligvis av en mikser eller et grensesnitt, og sendes via balanserte lydkabler.

I en balansert XLR-kabel sendes 48 volt gjennom pinnene 2 og 3 (den positive og negative lyden), og refereres til pinne 1 - returen, som også er jordingspinnen.

I en balansert TRS-lydkabel sendes 48 V gjennom spissen og ringen i forhold til hylsen.

Siden spenningen sendes gjennom en balansert lydkabel, forstyrrer den ikke lydsignalet.

Når spenningen når mikrofonen, sendes den dit den skal for å drive den aktive elektronikken.

Balanserte mikrofoner som ikke er fantommatete - for eksempel en dynamisk mikrofon - er konstruert for å ignorere denne spenningen, og vil vanligvis ikke ta skade av at det sendes 48 volt gjennom XLR-kabelen.

Men hvis du har ubalanserte mikrofoner, som båndmikrofoner, er det ikke engang snakk om fantomstrøm når de kommer ut av esken.

OK, kult. Så hvilke mikrofoner trenger egentlig fantomstrøm?

Nå vet du at aktive mikrofoner trenger strøm for å gjøre jobben sin, men jeg vil sette en kjepp i hjulet og si at selv om de fleste mikrofoner i denne kategorien bruker fantomstrøm, er det ikke alle som gjør det.

Men la oss gjøre det kort og konsist. Følgende typer mikrofoner trenger en fantomstrømforsyning for å fungere:

• Ekte kondensatormikrofoner
• Elektret FET-kondensatormikrofoner
• Aktive dynamiske FET-båndmikrofoner

Og følgende mikrofoner trenger ikke fantomstrøm:

• Dynamiske mikrofoner med bevegelig spole
• Passive dynamiske båndmikrofoner
• DC-forspente elektret-miniatyrmikrofoner
• Rørmikrofoner

Forvirrende, ikke sant?

Det mest fornuftige du kan gjøre, er å undersøke om mikrofonen din trenger, og enda viktigere, kan håndtere fantomstrøm.

Bruker alle mikrofoner 48 V fantomstrøm?

Selv om den universelle standarden for fantomstrøm er 11-52 volt likestrøm, bruker de fleste studiomikrofoner 48 volt, derav +48-knappen på lydgrensesnittet. Ulike mikrofoner trenger imidlertid mer eller mindre enn dette for å fungere.

I de tilfellene der en kondensatormikrofon trenger mindre fantomspenning enn 48 V, tar den bare det den trenger, og kaster bort de resterende voltene på en magisk måte som jeg ikke helt forstår.

Når mikrofoner trenger mer enn 48 V fantomspenning, trenger de en ekstern strømforsyning. Denne følger normalt med selve mikrofonen, så det er ikke noe du trenger å bekymre deg for. Med mindre du selvfølgelig mister den.

Igjen, hvis du er i tvil, bør du lese produsentens instruksjoner om hvor mange volt mikrofonen din trenger for å fungere.

Andre kraftkilder

Noen ganger snakker folk om fantomstrøm når de i virkeligheten mener en av følgende strømkilder. Ikke bland dem sammen, det er bare løgn.

Batteri

Fantomspenning er ikke den eneste spenningskilden for mikrofoner. Noen kondensatormikrofonmodeller på markedet bruker et batteri til å drive kretsene på innsiden. Det er alltid en god idé å ta ut batteriene når de ikke er i bruk, for å unngå korrosjon og skader på mikrofonens indre.

Plug-In Power

Plug-in-strøm (PiP) er en lavstrømforsyning som finnes på en del forbrukerutstyr som bærbare opptakere og lydkort til datamaskiner. Dette er et ubalansert, lavspenningsgrensesnitt og er derfor svært forskjellig fra fantomstrøm. Bruk aldri 48 V fantomstrøm med en mikrofon som er beregnet for PiP.

DC-forspenning

Begrepet fantomstrøm brukes noen ganger for å beskrive den lille elektriske strømmen som driver flymikrofoner. Selv om den teknisk sett er "fantomstrøm" (den kan ikke sees), går den på en mye lavere strømstyrke - 1,5-9 volt. I lydtekniske sammenhenger brukes den vanligvis til å drive mikrofoner, for eksempel miniatyrmikrofoner.

Andre bruksområder for fantomstrøm

Siden vi går i dybden, brukes fantomstrøm også på andre områder, ikke bare i mikrofoner. Disse inkluderer:

• Aktive antenner
• Nedkonvertere med lav støyblokk (dingsen på parabolantenner som tar signalet og konverterer det)
• Strøm over Ethernet-kabler

En kort historie om fantomkraft

Fantommating ble først brukt i fasttelefonisystemer basert på kobbertråd på begynnelsen av 1900-tallet. Det brukes fortsatt i dag, selv om det er et annet diskusjonstema hvor lenge fasttelefonen kommer til å eksistere.

Rørmikrofoner kom på markedet på 20-tallet (1920-tallet, altså), etterfulgt av et gjennombrudd på 40-tallet fra Bell Labs i form av transistorer.

Dette førte i sin tur til lanseringen av Schoeps modell CMT20 i 1964, den første kommersielt tilgjengelige fantommikrofonen. På den tiden ble imidlertid denne typen mikrofoner levert med klumpete eksterne strømforsyninger som måtte plasseres i nærheten av selve mikrofonen.

En kombinasjon av norske ønsker og tysk kløkt førte til utviklingen av det vi i dag kjenner som fantomstrøm. NRK - det norske kringkastingsselskapet - hadde etterspurt fantommating av mikrofoner som ikke trengte en separat strømforsyning, siden de allerede hadde en 48-volts strømforsyning i studioene for nødbelysning.

Neumann tok oppgaven på strak arm, og utviklet en mikrofon som kunne bruke den 48 volts likestrømmen som allerede var på plass i NRK-studioene.

Dette var den første metoden for å drive kondensatormikrofoner gjennom en lydkabel, og dermed var den moderne fantommikrofonen født.

Konklusjon

Her har du alt du trenger å vite om fantomstrøm, og noen ekstra godbiter i tillegg.

Det er viktig å velge riktig mikrofon for jobben, uavhengig av om den bruker fantomstrøm eller ikke. Ta en titt på artikkelen vår om mikrofontyper for å finne ut hvilke(n) som passer for deg.

Gå nå ut og fang disse lydene!