Oké mensen - het is weer tijd voor techniek! Misschien heb je wel eens gehoord van fantoomvoeding en gebruik je het zelfs regelmatig. Maar weet je wat het is en hoe het werkt?

In dit artikel gaan we kijken naar alles wat met fantomen te maken heeft. Als je klaar bent met lezen, kun je de volgende keer dat het formidabele microfoongesprek begint in de kroeg je mannetje staan.

Wat is fantoomvoeding precies?

In een notendop is fantoomvoeding een gelijkstroomsignaal dat naar microfoons wordt gestuurd om de actieve circuits binnenin van stroom te voorzien.

Hoewel de geaccepteerde standaard voor fantoomvoeding wereldwijd 11 - 52 volt gelijkstroom is, werken de meeste studiomicrofoons op 48 volt.

Het wordt fantoomvoeding genoemd omdat het discreet is - de stroom wordt langs een XLR-kabel van de microfooningang gestuurd.

Hebben alle microfoons fantoomvoeding nodig?

Niet alle microfoons werken op dezelfde manier; sommige zijn passief en sommige zijn actief, en het zijn de actieve microfoons die fantoomvoeding nodig hebben.

Misschien heb je de algemene regel gehoord dat condensatormicrofoons fantoomvoeding nodig hebben en dynamische microfoons niet. Voor het grootste deel is dit het geval, maar er zijn uitzonderingen op de regel; sommige condensatormicrofoons hebben geen fantoomvoeding nodig en sommige dynamische microfoons wel. Daarover later meer.

Kan fantoomvoeding microfoons beschadigen?

De meeste moderne dynamische microfoons zijn ontworpen om fantoomvoeding te accepteren, zelfs als ze die niet nodig hebben om te werken. Het wordt dus (over het algemeen) als veilig beschouwd om een mix van dynamische en condensatormicrofoons te gebruiken op een console of interface die fantoomvoeding levert aan alle microfooningangen.

Aan de andere kant heeft een actieve ribbon microfoon fantoomvoeding nodig, maar kan hij beschadigd raken als je hem 'hot plugt' - aansluiten op de microfooningang met de fantoomvoeding ingeschakeld.

Als je TRS-aansluitingen gebruikt op een patch bay kan er ook schade worden toegebracht aan een microfoon wanneer je de aansluitingen warm schakelt. Omdat de aansluitingen op een TRS-kabel opeenvolgend ontworpen zijn, kan er een kortsluiting ontstaan wanneer je de kabel aansluit of loskoppelt. Als de fantoomvoeding is ingeschakeld, kan dit een ravage aanrichten in je microfooncollectie.

Dit is allemaal nogal wetenschappelijk, dus als het een beetje moeilijk te verteren is, is een goede veiligheidsmaatregel om de fantoomvoeding uit te schakelen voordat je een microfoon aansluit of loskoppelt.

Kan fantoomvoeding andere apparatuur beschadigen?

Omdat fantoomvoeding alleen via het microfoonsignaal wordt geleid, heeft de gelijkstroom geen invloed op iets anders dat op je interface of console is aangesloten. Draadloze microfoonontvangers zijn gebalanceerd en kunnen de gelijkspanning veilig aan.

Als je echter XLR-kabels aansluit of loskoppelt en je laat de fantoomvoeding aan staan, kan dat resulteren in klikken of knallen, wat op den duur je luidsprekers of hoofdtelefoon kan beschadigen. Over het algemeen is het dus een goed idee om de fantoomvoeding uit te schakelen als je je microfoons aansluit of loskoppelt.

Kan fantoomvoeding mij beschadigen?

Tenzij je bijzonder gevoelig bent voor gelijkstroom, is het antwoord nee.

Hoe stuur je fantoomvoeding

Er zijn drie belangrijke bronnen van fantoomvoedingen:

• Audio-interfaces
• Mengpanelen
• Microfoon voorversterkers

Audio-interfaces

De meeste audio-interfaces hebben de optie om fantoomvoeding in of uit te schakelen. Dit kan een schakelaar zijn of een knop op het voor- of achterpaneel van de interface. Vaak stuurt dit stroom naar alle microfooningangen en kunnen kanalen niet afzonderlijk worden geïsoleerd.

Mengpanelen

Kleinere mixers kunnen ook één knop hebben om fantoomvoeding voor alle kanalen te leveren.

Op grotere mengpanelen zul je zien dat elk kanaal een speciale fantoomvoedingsknop heeft, zodat je kunt kiezen welke microfoons er gebruik van maken.

Microfoon voorversterkers

Microfoonvoorversterkers hebben ook speciale fantoomvoedingsschakelaars. Afhankelijk van hoe luxe het is, heb je individuele controle over elk kanaal of een 'één-knop-om-allemaal-te-regelen' fantoomvoedingsoptie.

Gesorteerd, toch?

Niet noodzakelijkerwijs. Bij sommige goedkopere modellen is de fantoomspanning niet voldoende en levert deze minder dan de benodigde 48V. Terwijl sommige condensatormicrofoons met minder spanning kunnen werken, hebben andere microfoons de volle 48V nodig om de actieve elektronica in de microfoon te laten werken.

Voer de externe voeding in.

‍

Als je interface niet de nodige spanning levert, kun je altijd een externe voeding gebruiken om die elektrische stroom voor je actieve circuits te krijgen. Shazzam!

Bovendien hebben sommige microfoons meer dan 48V nodig om goed te werken - vrijwel alle buizenmicrofoons bijvoorbeeld. In dit soort situaties heb je een externe fantoomvoeding nodig, vaak meegeleverd met de microfoon zelf.

Haal diep adem, want het wordt technisch...

De Super-Nerdy Tech Stuff

Het doel van dit gedeelte is om je een gedetailleerd inzicht te geven in hoe fantoomvoeding werkt en waarom we het nodig hebben.

Laten we eerst eens kijken hoe geluid wordt opgevangen in condensatormicrofoons.

Waarom hebben condensatormicrofoons fantoomvoeding nodig?

Condensatormicrofoons werken op een zogenaamde 'variabele capaciteit'. Een variabele condensator is een condensator die herhaaldelijk kan worden veranderd, mechanisch of elektronisch. In condensatormicrofoons zet dit fysieke geluidsgolven om in audiosignalen.

Het transducerelement - condensator - van een condensatormicrofoon bestaat uit een diafragma en een vaste plaat. Geluidsgolven raken het diafragma, waardoor het gaat trillen en de afstand tussen het diafragma en de vaste plaat (ook bekend als de achterplaat) verandert. Deze verandering in afstand creëert een verandering in de spanning tussen de twee, en dit is het elektrische signaal dat door je gebalanceerde XLR-kabel wordt gestuurd en aan de andere kant wordt omgezet in een glorieus audiosignaal.

Naast het voeden van de condensator levert fantoomvoeding ook stroom aan een piepkleine voorversterker in de condensatormicrofoon. Deze voorversterker wordt gebruikt om de kleine elektrische veranderingen van de condensator uit te vergroten voordat het signaal de microfoon verlaat.

Je weet misschien al dat condensatormicrofoons over het algemeen gevoeliger zijn dan dynamische microfoons. Het is de condensator die ze zo scherp maakt voor geluid, en zonder fantoomvoeding zijn ze zo bruikbaar als een vis op een fiets.

Hoe werkt fantoomvoeding?

Standaard fantoomvoeding is meestal 48 volt gelijkstroom. Dit wordt meestal geleverd door een mixer of interface en verzonden via gebalanceerde audiokabels.

In een gebalanceerde XLR kabel wordt de 48 volt door pin 2 en 3 gestuurd (de positieve en negatieve audio audio) en doorverwezen naar pin 1 - de return, die ook de aardepin is.

In een gebalanceerde TRS audiokabel wordt de 48V door de tip en ring gestuurd ten opzichte van de sleeve.

Omdat de spanning door een gebalanceerde audiokabel wordt gestuurd, wordt het audiosignaal niet verstoord.

Zodra de spanning de microfoon bereikt, wordt deze naar de juiste plek gestuurd om de actieve elektronica van stroom te voorzien.

Gebalanceerde microfoons die geen fantoomvoeding krijgen - bijvoorbeeld een dynamische microfoon - zijn ontworpen om deze spanning te negeren en zullen over het algemeen niet beschadigd raken als er 48 volt door de XLR-kabel wordt gestuurd.

Maar als je ongebalanceerde microfoons hebt, zoals ribbon microfoons, heb je het niet eens over fantoomvoeding als ze uit de doos komen.

Oké, cool. Welke microfoons hebben eigenlijk fantoomvoeding nodig?

Nu je dus weet dat actieve microfoons stroom nodig hebben om hun werk te doen, ga ik een spaak in het wiel steken en zeggen dat hoewel de meeste microfoons in deze categorie fantoomvoeding gebruiken, ze dat niet allemaal doen.

Maar laten we het kort en krachtig houden. De volgende soorten microfoons hebben een fantoomvoeding nodig om te kunnen werken:

• Echte condensatormicrofoons
• Electret FET condensatormicrofoons
• Actieve FET ribbon dynamische microfoons

En de volgende microfoons hebben geen fantoomvoeding nodig:

• Dynamische microfoons met bewegende spoel
• Passieve ribbon dynamische microfoons
• DC-gebaseerde electret miniatuur microfoons
• Buismicrofoons

Verwarrend, toch?

Het meest voorzichtige om te doen is RTFM om te zien of je microfoon fantoomvoeding nodig heeft, en nog belangrijker, aankan.

Gebruiken alle microfoons 48V fantoomvoeding?

Hoewel de universele standaard voor fantoomvoeding 11-52 volt DC is, werken de meeste studiomicrofoons op 48 volt, vandaar de +48 knop op je audio-interface. Maar verschillende microfoons hebben soms meer of minder nodig om te werken.

In de gevallen waarin een condensatormicrofoon minder fantoomvoeding nodig heeft dan 48V, neemt hij gewoon wat hij nodig heeft en gooit de resterende volt weg in een staaltje van technische magie dat ik niet helemaal begrijp.

Als microfoons meer dan 48V fantoomvoeding nodig hebben, hebben ze een externe voeding nodig. Deze wordt normaal gesproken meegeleverd met de microfoon zelf, dus niet iets waar je je zorgen over hoeft te maken. Tenzij je hem kwijtraakt natuurlijk.

Nogmaals, als je twijfelt, lees dan de instructies van de fabrikant over hoeveel volt je microfoon nodig heeft om te werken.

Andere krachtbronnen

Soms hebben mensen het over fantoomstroom terwijl ze in feite een van de volgende stroombronnen bedoelen. Haal ze niet door elkaar; het is allemaal een leugen.

Batterij

Fantoomvoeding is niet de enige spanningsbron voor microfoons. Sommige condensatormicrofoons op de markt maken gebruik van een batterij om het circuit van stroom te voorzien. Het is altijd een goed idee om de batterijen te verwijderen als je ze niet gebruikt om corrosie en schade aan de interne werking van de microfoon te voorkomen.

Plug-in voeding

Plug-in power (PiP) is een laagspanningsvoeding die je vindt op sommige consumentenapparatuur zoals draagbare recorders en computergeluidskaarten. Dit is een ongebalanceerde, laagspanningsinterface en verschilt dus sterk van fantoomvoeding. Gebruik nooit 48V fantoomvoeding met een microfoon die ontworpen is voor PiP.

DC-biasspanning

De term fantoomvoeding wordt soms gebruikt om de kleine elektrische stroom aan te duiden die luchtvaartmicrofoons van stroom voorziet. Hoewel het technisch gezien 'fantoom' is (het kan niet worden gezien), werkt het op een veel lagere stroom - 1,5-9 volt. In audiotechnische situaties wordt het meestal gebruikt om microfoons zoals miniatuur lav-microfoons van stroom te voorzien.

Ander gebruik van fantoomvoeding

Nu we toch bezig zijn, fantoomvoeding wordt ook op andere gebieden gebruikt, niet alleen in microfoons. Deze omvatten:

• Actieve antennes
• Low noise block downconverters (dat ding op satellietschotels dat het signaal neemt en omzet)
• Power over ethernet-kabels

Een korte geschiedenis van fantoomvoeding

Fantoomvoeding werd voor het eerst gebruikt in vaste telefoonsystemen op basis van koperdraad in het begin van de 20e eeuw. Het wordt vandaag de dag nog steeds in deze hoedanigheid gebruikt, hoewel het nog maar de vraag is hoe lang vaste telefoonlijnen nog zullen bestaan.

Buizenmicrofoons kwamen op de markt in de jaren 20 (1920 dus), gevolgd door een doorbraak in de jaren 40 van Bell Labs in de vorm van transistors.

Dit leidde weer tot de release in 1964 van de Schoeps Model CMT20, de eerste commercieel verkrijgbare fantoom gevoede microfoon. In die tijd werden dit soort microfoons echter geleverd met grote externe voedingen die dicht bij de microfoon zelf geplaatst moesten worden.

Een combinatie van Noorse verlangens en Duitse slimmigheden leidde tot de ontwikkeling van wat we vandaag kennen als fantoomvoeding. NRK - de Noorse omroep - had gevraagd om fantoomvoeding voor microfoons die geen aparte voeding nodig hadden, omdat ze al een 48 volt voeding in hun studio's hadden voor noodverlichting.

Neumann nam deze taak op zich en ontwikkelde een microfoon die kon werken op de 48 volt gelijkstroom die al in de NRK studio's aanwezig was.

Dit was de eerste methode om condensatormicrofoons van stroom te voorzien via een audiokabel, en zo ontstond de moderne fantoomgevoede microfoon.

Conclusie

Zo zie je maar - alles wat je moet weten over fantoomvoeding, en nog wat extra weetjes.

Het kiezen van de juiste microfoon is belangrijk, ongeacht of deze fantoomvoeding gebruikt of niet. Bekijk ons artikel over soorten microfoons om uit te zoeken welke geschikt zijn voor jou.

Ga nu en vang die geluiden op!