Oké mensen - het is weer tijd voor techniek! Je hebt misschien gehoord van fantoomvoeding, en gebruikt 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. Tegen de tijd dat je klaar bent met lezen kun je de volgende keer dat het formidabele microfoongesprek in de kroeg begint, 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 norm voor fantoomvoeding wereldwijd 11 - 52 volt gelijkstroom is, werken de meeste studiomicrofoons op 48 volt.

Het heet fantoomvoeding omdat het discreet is - de stroom wordt via een XLR-kabel vanaf de microfooningang gestuurd.

Hebben alle microfoons fantoomvoeding nodig?

Niet alle microfoons werken op dezelfde manier; sommige zijn passief, andere 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. Meestal is dat zo, 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, ook al hebben ze die niet nodig om te werken. Het wordt dus (algemeen) veilig geacht om een mix van dynamische en condensatormicrofoons te gebruiken op een console of interface die alle microfooningangen van fantoomvoeding voorziet.

Een actieve ribbon microfoon daarentegen heeft fantoomvoeding nodig, maar kan worden beschadigd als u hem 'hot-plugt' - aansluiten op de microfooningang met ingeschakelde fantoomvoeding.

Als u TRS-aansluitingen gebruikt op een patch bay kan er ook schade worden toegebracht aan een microfoon wanneer de aansluitingen warm worden verwisseld. Omdat de aansluitingen op een TRS-kabel sequentieel zijn ontworpen, ontstaat er een kortsluiting wanneer de kabel wordt aangesloten of losgekoppeld. Als de fantoomvoeding is ingeschakeld, kan dit een ravage aanrichten in uw 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 u een microfoon aansluit of loskoppelt.

Kan fantoomvoeding andere apparatuur beschadigen?

Aangezien 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.

Wanneer u echter XLR-kabels aansluit of loskoppelt en de fantoomvoeding ingeschakeld laat, kan dat leiden tot klikken of knallen, wat op den duur uw luidsprekers of hoofdtelefoons kan beschadigen. Over het algemeen is het dus een goed idee om de fantoomvoeding uit te schakelen wanneer je je microfoons aansluit of loskoppelt.

Kan fantoomkracht mij beschadigen?

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

Hoe stuur je fantoomvoeding

Er zijn drie belangrijke bronnen van fantoomvoeding:

• Audio-interfaces
• Mengpanelen
• Microfoon voorversterkers

Audio-interfaces

De meeste audio-interfaces hebben de mogelijkheid 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 de kanalen niet afzonderlijk worden geïsoleerd.

Mengpanelen

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

Op grotere mengpanelen heeft elk kanaal een eigen fantoomvoedingsknop, zodat u kunt kiezen welke microfoons er gebruik van maken.

Microfoon voorversterkers

Microfoonvoorversterkers hebben ook speciale fantoomvoedingsschakelaars. Afhankelijk van hoe chic het is, heeft u individuele controle over elk kanaal, of een 'one button to rule them all' fantoomvoeding.

Gesorteerd, toch?

Niet noodzakelijk. Bij sommige goedkopere modellen is de door fantoomvoeding geleverde spanning misschien niet voldoende, en levert deze minder dan de benodigde 48V. Sommige condensatormicrofoons kunnen op minder spanning werken, maar andere hebben 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, die vaak bij de microfoon zelf wordt geleverd.

Haal diep adem, want het wordt technisch...

De Super-Nerdy Tech Stuff

Het doel van dit hoofdstuk is u een gedetailleerd inzicht te geven in hoe fantoomvoeding werkt, en waarom we die 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, hetzij mechanisch, hetzij elektronisch. Bij condensatormicrofoons zet dit fysieke geluidsgolven om in audiosignalen.

Het omvormerelement - 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 veroorzaakt een verandering in de spanning die tussen de twee wordt aangehouden, en dit is het elektrische signaal dat door uw 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 vergroot de kleine elektrische veranderingen van de condensator voordat het signaal de microfoon verlaat.

U weet misschien al dat condensatormicrofoons doorgaans 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 gewoonlijk geleverd door een mixer of interface, en verzonden via gebalanceerde audiokabels.

In een gebalanceerde XLR-kabel wordt de 48 volt verzonden via de pennen 2 en 3 (de positieve en negatieve audio), en gerefereerd aan pen 1 - de return, die tevens de massapin is.

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

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

Zodra de spanning de microfoon bereikt, wordt deze doorgestuurd naar waar hij moet zijn 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?

Dus nu weet u dat actieve microfoons stroom nodig hebben om hun werk te doen, maar ik ga een spaak in het wiel steken en zeggen dat de meeste microfoons in deze categorie fantoomvoeding gebruiken, maar niet allemaal.

Maar laten we dit kort en krachtig houden. De volgende soorten microfoons hebben een fantoomvoeding nodig om te functioneren:

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

En de volgende microfoons hebben geen fantoomvoeding nodig:

• Moving coil dynamische microfoons
• Passieve ribbon dynamische microfoons
• DC-biased electret miniatuur microfoons
• Buismicrofoons

Verwarrend, toch?

Het meest voorzichtige is RTFM om na te gaan of uw microfoon fantoomvoeding nodig heeft, en 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 uw 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 technisch hoogstandje 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 verliest natuurlijk.

Nogmaals, lees bij twijfel de instructies van de fabrikant over hoeveel volt uw 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 vermogen

Plug-in power (PiP) is een lage stroomvoorziening die wordt aangetroffen 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-biaspanning

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

Andere toepassingen 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 in het begin van de 20e eeuw voor het eerst gebruikt in op koperdraad gebaseerde telefoonsystemen. Het wordt vandaag de dag nog steeds in deze hoedanigheid gebruikt, hoewel het nog maar de vraag is hoe lang landlijnen 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 in 1964 tot de uitgave van de Schoeps Model CMT20, de eerste commercieel verkrijgbare fantoomgevoede microfoon. In die tijd werden dit soort microfoons echter geleverd met omvangrijke externe voedingen die dicht bij de microfoon zelf geplaatst moesten worden.

Een combinatie van Noorse wensen en Duitse slimheid 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 in hun studio's al een 48 volt voeding 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 via een audiokabel van stroom te voorzien, en daarmee was de moderne fantoomgevoede microfoon geboren.

Conclusie

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

Het is belangrijk de juiste microfoon te kiezen, ongeacht of deze fantoomvoeding gebruikt of niet. Bekijk ons artikel over soorten microfoons om u te helpen uitzoeken welke microfoon(s) voor u geschikt zijn.

Ga nu en vang die geluiden!