Budujeme domácí studio XXVI: kondenzátorové mikrofony

Symbolem nahrávacího studia se staly velkomembránové kondenzátorové mikrofony. Je to celkem pochopitelné, právě ty se od padesátých let používaly ve velkých studiích a nabízely velmi detailní, jinak takřka nedosažitelný zvuk, což bylo patrné zejména u zpěvů nebo akustických nástrojů.

Dlouho byly finančně takřka nedostupné, takže je celkem pochopitelné, že když se v devadesátých letech objevily první velkomembránové kondenzátorové mikrofony pod deset tisíc, mnozí si je opatřili, i když vysoká citlivost byla dvojsečná, umožnila sice zachytit drobné detaily ve zvuku, ale současně odhalila akustické nedostatky v domácích studiích.

Od té doby se ještě více rozšířily, protože přenesení výroby do Číny umožnilo cenu ještě více stlačit, takže se dnes těžko najde studio bez tohoto typu mikrofonu. Celkem slušný velkomembránový kondenzátorový mikrofon je za nějakých pět tisíc, nejlevnější jako Superlux E205 a Apex 435 se pak pohybují mezi tisícovkou a patnácti sty. Samozřejmě od těch nemůžeme očekávat kvalitu studiových velkomembránových neumannů nebo AKG.

Velkomembránové kondenzátorové mikrofony občas označované jako LDC jsou jedněmi z nejtypičtějších představitelů druhé nejrozšířenější kategorie mikrofonů – kondenzátorových, které mají dlouhou historii. Fungují na jiném principu – tenká kovová nebo pokovená membrána funguje jako jedna z elektrod kondenzátoru. Akustický tlak ji vychyluje a mění kapacitu systému. Pro svou funkci potřebují kondenzátorové mikrofony externí napájení, napájena polarizačním napětím z měkkého zdroje.

I když první pokusy se s nimi dělaly v Bellových laboratořích už na konci 19. století, teprve objev zesilovací elektronky na počátku dvacátého století umožnil vyrobit použitelný kondenzátorový mikrofon, protože samotný signál byl příliš slabý. V nahrávacím průmyslu se od půlky dvacátých let používaly jako první kondenzátorové mikrofony Western Electric 394-W a RCA 4AA. Nabízely ohromující pokrok, protože dokázaly zaznamenat i frekvence až do 15 kHz. První lampový neumann CMV 3 se na trhu objevil v roce 1928.

Pro kondenzátorové mikrofony je typická vyšší citlivost, jsou schopné sejmout nejen blízké zdroje zvuku, ale i ty vzdálenější, takže je lze dobře použít i pro zachycení zvuku v prostoru. To je velmi důležité pro věrnost nahrávky akustických nástrojů, které taky neposloucháme z pár centimetrů, ale ze vzdálenosti několika metrů, takže nejsou slyšet různé parazitické zvuky, jako je cvakání mechaniky saxofonu nebo vrzání měchu akordeonu. Zvuk je navíc vyrovnanější. Na druhou stranu ale představuje vyšší citlivost problém. Mikrofon zachytí všechny šelesty, šoupání nohou, tikot hodin ve vedlejší místnosti, rozbíhání hard disku počítače či hukot ústředního nebo plynového topení. V tom jsou nemilosrdné a to si je taky třeba uvědomit při jejich nákupu. Pokud není prostor, ve kterém nahráváme akusticky zdařilý, nebo není dobře odizolovaný, je třeba dobře zvážit, nakolik jsou vhodné.

Jestliže se vám zdálo, že se už v druzích dynamických mikrofonů ztrácíte, u kondenzátorových, aby se v tom prase vyznalo. Kromě pravých kondenzátorových mikrofonů jsou tu ještě elektretové. U nich se potřebné napětí pro funkci mikrofonu vytváří pomocí permanentně nabitého elektretu, což je taková obdoba permanentního magnetu.

Pravé kondenzátorové mikrofony

I pravé kondenzátorové mikrofony se dále dělí. Rozlišují se především podle vestavěných zesilovačů, které jsou buď tranzistorové, nebo elektronkové, které ovšem potřebují speciální zdroje a běžných 48 voltů fantomového napájení jim nestačí. Má-li elektronka poskytovat čistý zvuk, musí být žhavící napětí několikanásobně vyšší.

Dále se pravé kondenzátorové mikrofony dělí podle průměru kapsle, pokud činí palec a více, označují se za velkomembránové, tedy LDC. Pokud mají půlpalcovou, označují se za malomembránové, tedy SDC. Někdy se zavádí ještě třetí kategorie mikrofonů se střední velikostí, kdy má kapsle tři čtvrtě palce. Důvod je prostý, velká membrána lépe snímá basy, ale nepřenáší už tak dobře výšky a má též kvůli většímu průměru větší setrvačnost, tudíž o malinko horší podání detailů, i když já jsem si toho nějak nevšiml. Možná proto, že jsem neměl v ruce ty nejlepší malomembránové mikrofony Schoeps Colette. Pár jich vyjde na 80 000.

Malomembránové mikrofony mají velmi vyrovnanou charakteristiku v celém frekvenčním spektru, ale nejsou optimální na snímání vokálů a opravdu hlubokých zvuků. Využívají se nejvíc při natáčení komorní hudby a smyčcových kvartet. Vyrovnaný průběh frekvenčního spektra je předurčuje k tomu, aby se také používaly jako měřící.

Méně obvyklé třičtvrtěpalcové kondenzátorové mikrofony, které měly spojit výhody obou, hodně propagovala firma Groove Tubes. Po jejím zániku je převzala společnost Sterling Audio, které v této kategorii nabízí hned tři různé ST-31, ST-33 a lampový ST44. Třičtvrtěpalcovou kapsli má i Rode NT3.

Dalším řešením, jak upravit zvuk velkomembránového kondenzátorového mikrofonu, aby lépe snímal skutečně vysoké frekvence, je použití rezonančního disku s menším průměrem, což dělala opět firma Groove Tubes. Někdy se ale naopak používají různé perforované disky, aby se trošičku potlačil nepříjemný zdvih nad pěti kilohertzy, což je případ ruské Oktavy Mk318.

Kondenzátorové mikrofony se také liší směrovými charakteristikami, přičemž mnohé velkomembránové ji mají přepínatelnou. Využívá se toho, že směrovou charakteristiku lze měnit pomocí polarizačního napětí, takže kromě ledvinové nabízejí i všesměrovou kulovou nebo osmičkovou. U kvalitnějších malomembránových lze zase kapse měnit.

Možnost změny charakteristiky není žádná zbytečná vychytávka, i když se na první pohled může zdát, že se nejvíce využije kardoidní nebo ještě směrovější hyperkardoidní. Kulová bývá frekvenčně nejvyrovnanější, navíc umožňuje zachytit nejlépe zvuk v prostoru, což se hodí při nahrávání akustických nástrojů, která pak znějí přirozeněji. Uplatní se také při nahrávání v prostorách s dobrou akustikou, jako jsou kostely. Osmička se hodí nejen na duety, ale také na některé techniky nahrávání větších souborů z dálky, kdy se místo obvyklého použití dvou mikrofonů umístěných na jednom místě s osami pootočenými o devadesát stupňů (X-Y) používá odlišného uspořádání - hlavní mikrofon s kardoidní charakteristikou, který snímá celý soubor, doplňuje druhý s osmičkovou charakteristikou, který snímá zvuk po stranách.

Elektretové mikrofony

Kromě pravých kondenzátorových mikrofonů jsou tu ještě elektretové, které jsou historicky nejmladší. U nich se napětí potřebné pro funkci mikrofonu vytváří nabitého elektretu, což dielektrická látka schopná udržet polarizaci i po vymizení vnějšího elektrického pole. Docela složité, ale je to vlastně taková obdoba permanentního magnetu. Vyvinout se ji podařilo až v šedesátých letech.

I elektrety potřebují napájení, samotný systém sice elektrický proud pro svou funkci nepotřebuje, ovšem výstup je opět velmi slabý a slabé změny napětí musí napřed zpracovat vestavěný předzesilovač s vysokou impedancí, který je zabudován rovnou v těle mikrofonu. Elektretové mikrofony si ovšem často vystačí s nižším napětím, mnohé se nabíjejí tužkovou nebo devítivoltovou baterií, což je případ AKG C1000 nebo Rode M3, který používá kapsuli z pravého kondenzátorového mikrofonu NT3. Elektretová je i tužka M5 s kapslí z pravého kondenzátorového mikrofonu NT5.

Právě elektretové mikrofony jsou typem kondenzátorových mikrofonů, se kterými se setkáváme nejčastěji, jsou součástí různých diktafonů, nahrávadel i kamer, ale dodávají se k počítačům. Mnohé jsou ale i samostatné a prodávají se jako příslušenství ke kamerám a fotoaparátům, což je případ série videomiků firmy Rode.

I řada mikrofonních pušek pro pořizování terénních nahrávek je elektretových, neboť ty nepotřebují tak silný zdroj napájení.
Elektretové bývají i náhlavní a klopové mikrofony stejně jako boundary mikrofony, které je možné položit na stůl, kde vypadají nenápadně. Používají se při nahrávání rozhovorů a diskusí v případě, že by jiné mikrofony působily rušivě, i když nyní je už často nahrazují klopové lavaliery, dále se však používají pro snímání ruchů, třeba v hokeji, ale lze je taky využít pro nahrávání piana, i když jsem to osobně nezkoušel a asi bych volil jiné varianty.