Dobra ludzie - znów nadszedł czas technologii! Być może słyszałeś o zasilaniu phantom, a nawet regularnie z niego korzystasz. Ale czy wiesz, co to jest i jak działa?

W tym artykule przyjrzymy się wszystkim fantomom. Zanim skończysz czytać, będziesz w stanie poradzić sobie następnym razem, gdy w pubie rozpocznie się rozmowa przez mikrofon.

Czym dokładnie jest zasilanie fantomowe?

W skrócie, zasilanie fantomowe to sygnał prądu stałego (DC) wysyłany do mikrofonów w celu zasilania aktywnych obwodów wewnątrz.

Podczas gdy przyjęty na całym świecie standard zasilania phantom to 11-52 V DC, większość mikrofonów studyjnych działa przy napięciu 48 V.

Nazywa się to zasilaniem phantom, ponieważ jest dyskretne - prąd jest przesyłany kablem XLR z wejścia mikrofonowego.

Czy wszystkie mikrofony wymagają zasilania Phantom?

Nie wszystkie mikrofony działają w ten sam sposób; niektóre są pasywne, a niektóre aktywne i to właśnie aktywne mikrofony wymagają zasilania phantom.

Być może słyszałeś ogólną zasadę, że mikrofony pojemnościowe wymagają zasilania phantom, a mikrofony dynamiczne nie. W większości przypadków tak jest, ale istnieją wyjątki od tej reguły; niektóre mikrofony pojemnościowe nie wymagają zasilania phantom, a niektóre mikrofony dynamiczne tak. Więcej na ten temat później.

Czy zasilanie Phantom może uszkodzić mikrofony?

Większość nowoczesnych mikrofonów dynamicznych jest zaprojektowana tak, aby akceptować zasilanie phantom, nawet jeśli nie potrzebują go do działania. Tak więc (ogólnie) uważa się za bezpieczne używanie mieszanki mikrofonów dynamicznych i pojemnościowych na konsoli lub interfejsie dostarczającym zasilanie phantom uniwersalnie do wszystkich wejść mikrofonowych.

Z drugiej strony, aktywny mikrofon wstęgowy wymaga zasilania phantom, ale może zostać uszkodzony, jeśli podłączysz go do wejścia mikrofonowego z włączonym zasilaniem phantom.

Jeśli korzystasz z połączeń TRS w zatoce krosowej, możesz również uszkodzić dowolny mikrofon podczas przełączania połączeń na gorąco. Ponieważ połączenia na kablu TRS są zaprojektowane sekwencyjnie, podczas podłączania lub odłączania kabla dochodzi do zwarć elektrycznych. Jeśli zasilanie phantom jest włączone, może to siać spustoszenie w kolekcji mikrofonów.

Wszystko to jest dość naukowe, więc jeśli jest to trochę trudne do strawienia, dobrym środkiem bezpieczeństwa jest wyłączenie zasilania phantom przed podłączeniem/odłączeniem mikrofonu.

Czy zasilanie fantomowe może uszkodzić inny sprzęt?

Ponieważ zasilanie phantom jest kierowane tylko przez sygnał mikrofonu, prąd stały nie wpłynie na nic innego podłączonego do interfejsu lub konsoli. Bezprzewodowe odbiorniki mikrofonowe są zbalansowane i mogą bezpiecznie obsługiwać napięcie DC.

Jednak podczas podłączania lub odłączania kabli XLR pozostawienie włączonego zasilania phantom może powodować kliknięcia lub trzaski, które z czasem mogą uszkodzić głośniki lub słuchawki. Dlatego dobrym pomysłem jest wyłączenie zasilania phantom podczas podłączania lub odłączania mikrofonów.

Czy zasilanie fantomowe może mi zaszkodzić?

Jeśli nie jesteś szczególnie wrażliwy na zasilanie prądem stałym, odpowiedź brzmi nie.

Jak wysłać zasilanie fantomowe?

Istnieją trzy główne źródła zasilania fantomowego:

• Interfejsy audio
• Konsole mikserskie
• Przedwzmacniacze mikrofonowe

Interfejsy audio

Większość interfejsów audio posiada opcję włączenia lub wyłączenia zasilania phantom. Może to być przełącznik lub przycisk znajdujący się na przednim lub tylnym panelu interfejsu. Często powoduje to wysłanie zasilania do wszystkich wejść mikrofonowych, a kanały nie mogą być izolowane indywidualnie.

Konsole mikserskie

Mniejsze miksery mogą również posiadać pojedynczy przycisk zapewniający zasilanie phantom dla wszystkich kanałów

W większych konsolach mikserskich każdy kanał ma dedykowany przycisk zasilania phantom, co pozwala wybrać, które mikrofony z niego korzystają.

Przedwzmacniacze mikrofonowe

Przedwzmacniacze mikrofonowe mają również dedykowane przełączniki zasilania phantom. W zależności od tego, jak bardzo jest to wymyślne, możesz mieć indywidualną kontrolę nad każdym kanałem lub mieć opcję zasilania phantom "jednym przyciskiem, aby rządzić nimi wszystkimi".

Posortowane, prawda?

Niekoniecznie. W niektórych modelach z niższej półki napięcie dostarczane przez zasilanie phantom może nie być wystarczające i dostarczać mniej niż wymagane 48V. Podczas gdy niektóre mikrofony pojemnościowe mogą działać przy niższym napięciu, inne potrzebują pełnego 48V do pracy aktywnej elektroniki w mikrofonie.

Wprowadź zewnętrzne źródło zasilania.

‍

Jeśli twój interfejs nie wytwarza niezbędnego napięcia, zawsze możesz użyć zewnętrznego zasilacza, aby uzyskać energię elektryczną do zasilania aktywnych obwodów. Shazzam!

Co więcej, niektóre mikrofony wymagają więcej niż 48 V do prawidłowego działania - na przykład prawie wszystkie mikrofony lampowe. W takich sytuacjach potrzebne jest zewnętrzne zasilanie phantom, często dostarczane wraz z mikrofonem.

Weź głęboki oddech, bo zaraz zrobi się technicznie...

Super-Nerdy Tech Stuff

Celem tej sekcji jest dostarczenie szczegółowego zrozumienia, jak działa zasilanie phantom i dlaczego go potrzebujemy.

Po pierwsze, przyjrzyjmy się, w jaki sposób dźwięk jest przechwytywany przez mikrofony pojemnościowe.

Dlaczego mikrofony pojemnościowe wymagają zasilania Phantom?

Mikrofony pojemnościowe działają w oparciu o tak zwaną "zmienną pojemność". Zmienny kondensator to taki, który można wielokrotnie zmieniać, mechanicznie lub elektronicznie. W mikrofonach pojemnościowych zamienia on fizyczne fale dźwiękowe w sygnały audio.

Element przetwornika mikrofonu pojemnościowego - kondensator - składa się z membrany i nieruchomej płyty. Fale dźwiękowe uderzają w membranę, powodując jej wibracje, zmieniając odległość między membraną a nieruchomą płytą (znaną również jako płyta tylna). Ta zmiana odległości powoduje zmianę napięcia utrzymywanego między nimi i jest to sygnał elektryczny, który jest przesyłany zbalansowanym kablem XLR i przekształcany w doskonały sygnał audio na drugim końcu.

Oprócz zasilania kondensatora, zasilanie phantom dostarcza również energię do malutkiego przedwzmacniacza wewnątrz mikrofonu pojemnościowego. Ten przedwzmacniacz służy do powiększania niewielkich zmian elektrycznych z kondensatora, zanim sygnał opuści mikrofon.

Być może wiesz już, że mikrofony pojemnościowe są zwykle bardziej czułe niż mikrofony dynamiczne. To kondensator sprawia, że są one tak ostre dla dźwięku, a bez zasilania phantom są tak użyteczne jak ryba na rowerze.

Jak działa zasilanie fantomowe?

Standardowe zasilanie phantom to zazwyczaj 48 V DC (prąd stały). Jest ono zwykle dostarczane przez mikser lub interfejs i przesyłane za pośrednictwem zbalansowanych kabli audio.

W zbalansowanym kablu XLR napięcie 48 V jest przesyłane przez styki 2 i 3 (dodatni i ujemny sygnał audio) i odnoszone do styku 1 - powrotu, który jest również stykiem uziemienia.

W zbalansowanym kablu audio TRS napięcie 48 V jest przesyłane przez końcówkę i pierścień względem tulei.

Ponieważ napięcie jest przesyłane przez zbalansowany kabel audio, nie zakłóca ono sygnału audio.

Gdy napięcie dotrze do mikrofonu, jest przesyłane tam, gdzie jest potrzebne do zasilania aktywnej elektroniki.

Mikrofony zbalansowane, które nie są zasilane fantomowo - na przykład mikrofony dynamiczne - są zaprojektowane tak, aby ignorować to napięcie i generalnie nie zostaną uszkodzone, jeśli 48 V jest przesyłane przez kabel XLR.

Ale jeśli masz niezbalansowane mikrofony, takie jak mikrofony wstęgowe, nawet nie mów o zasilaniu phantom, gdy są wyjęte z pudełka.

OK, fajnie. Które mikrofony faktycznie potrzebują zasilania Phantom?

Teraz już wiesz, że mikrofony aktywne potrzebują zasilania, aby wykonywać swoją pracę, ale zamierzam rzucić kluczem w prace i powiedzieć, że podczas gdy większość mikrofonów w tej kategorii używa zasilania phantom, nie wszystkie to robią.

Krótko i na temat. Następujące typy mikrofonów wymagają zasilania fantomowego do działania:

• Prawdziwe mikrofony pojemnościowe
• Elektretowe mikrofony pojemnościowe FET
• Aktywne wstęgowe mikrofony dynamiczne FET

Następujące mikrofony nie wymagają zasilania phantom:

• Mikrofony dynamiczne z ruchomą cewką
• Pasywne wstęgowe mikrofony dynamiczne
• Miniaturowe mikrofony elektretowe z polaryzacją DC
• Mikrofony lampowe

Mylące, prawda?

Najrozsądniejszą rzeczą do zrobienia jest RTFM, aby sprawdzić, czy mikrofon potrzebuje, a co ważniejsze, może obsługiwać zasilanie phantom.

Czy wszystkie mikrofony korzystają z zasilania Phantom 48V?

Chociaż uniwersalny standard zasilania phantom to 11-52 V DC, większość mikrofonów studyjnych działa z napięciem 48 V, stąd przycisk +48 na interfejsie audio. Jednak różne mikrofony czasami potrzebują więcej lub mniej do działania.

W przypadkach, gdy mikrofon pojemnościowy potrzebuje mniej zasilania phantom niż 48 V, po prostu weźmie tyle, ile potrzebuje, i odrzuci pozostałe napięcia w wyczynie magii inżynieryjnej, której nie do końca rozumiem.

Jeśli mikrofony potrzebują więcej niż 48 V zasilania phantom, będą potrzebować zewnętrznego źródła zasilania. Zwykle jest ono dostarczane wraz z mikrofonem, więc nie trzeba się o nie martwić. O ile oczywiście go nie zgubisz.

Ponownie, jeśli masz wątpliwości, przeczytaj instrukcje producenta dotyczące liczby woltów potrzebnych do działania mikrofonu.

Inne źródła zasilania

Czasami ludzie mówią o zasilaniu fantomowym, gdy w rzeczywistości mają na myśli jedno z poniższych źródeł zasilania. Nie daj się zmylić; to wszystko kłamstwo.

Bateria

Zasilanie fantomowe nie jest jedynym źródłem napięcia dla mikrofonów. Niektóre modele mikrofonów pojemnościowych na rynku wykorzystują baterię do zasilania obwodów wewnątrz. Zawsze dobrym pomysłem jest wyjmowanie baterii, gdy nie są używane, aby zapobiec korozji i uszkodzeniu wewnętrznych elementów mikrofonu.

Zasilanie plug-in

Zasilanie wtyczkowe (PiP) to niskoprądowe źródło zasilania, które można znaleźć w niektórych urządzeniach klasy konsumenckiej, takich jak przenośne rejestratory i komputerowe karty dźwiękowe. Jest to niezbalansowany, niskonapięciowy interfejs i jako taki bardzo różni się od zasilania phantom. Nigdy nie używaj zasilania phantom 48V z mikrofonem zaprojektowanym dla PiP.

Napięcie polaryzacji DC

Termin zasilanie fantomowe jest czasami używany do opisania niewielkiego prądu elektrycznego, który zasila mikrofony lotnicze. Chociaż technicznie jest to "phantom" (nie można go zobaczyć), działa na znacznie niższym prądzie - 1,5-9 woltów. W inżynierii audio jest on zwykle używany do zasilania mikrofonów, takich jak miniaturowe mikrofony lav.

Inne zastosowania zasilania fantomowego

Ponieważ zagłębiamy się w temat, zasilanie phantom jest używane w innych obszarach, nie tylko w mikrofonach. Należą do nich:

• Anteny aktywne
• Niskoszumowe konwertery w dół (urządzenie na antenach satelitarnych, które odbiera sygnał i konwertuje go)
• Kable Power over Ethernet

Krótka historia zasilania fantomowego

Zasilanie fantomowe zostało po raz pierwszy zastosowane w systemach telefonii stacjonarnej opartych na przewodach miedzianych na początku XX wieku. Jest ono nadal używane w tym charakterze, chociaż to, jak długo będą działać telefony stacjonarne, jest kolejnym tematem do dyskusji.

Mikrofony lampowe pojawiły się na rynku w latach 20. ubiegłego wieku (czyli w latach 20.), a następnie w latach 40. nastąpił przełom w Bell Labs w postaci tranzystorów.

To z kolei doprowadziło do wydania w 1964 roku Schoeps Model CMT20, pierwszego komercyjnie dostępnego mikrofonu z zasilaniem phantom. Jednak w tamtych czasach tego rodzaju mikrofony były dostarczane z nieporęcznymi zewnętrznymi zasilaczami, które musiały być umieszczone blisko samego mikrofonu.

Połączenie norweskich pragnień i niemieckiego sprytu doprowadziło do opracowania tego, co dziś znamy jako zasilanie phantom. NRK - norweska korporacja nadawcza - poprosiła o zasilanie fantomowe mikrofonów, które nie wymagały oddzielnego źródła zasilania, ponieważ w ich studiach działało już 48-woltowe zasilanie oświetlenia awaryjnego.

Neumann podjął się tego zadania i opracował mikrofon, który mógł być zasilany prądem stałym o napięciu 48 V, który był już dostępny w studiach NRK.

Była to pierwsza metoda zasilania mikrofonów pojemnościowych za pomocą kabla audio i w ten sposób narodził się współczesny mikrofon z zasilaniem fantomowym.

Wnioski

Mamy więc wszystko, co trzeba wiedzieć o zasilaniu phantom i kilka dodatkowych ciekawostek.

Wybór odpowiedniego mikrofonu do pracy jest ważny, niezależnie od tego, czy korzysta on z zasilania phantom, czy nie. Zapoznaj się z naszym artykułem na temat typów mikrofonów, aby dowiedzieć się, które z nich są dla Ciebie odpowiednie.

Teraz idź i uchwyć te dźwięki!