Аудиотехника
"Самоограничение — первый шаг к мастерству" И.В.Гете
Запись лекции с помощью фотокамеры, микрофона-пушки и аудиорекордера.
Полезные сайты
• Звукомания• Audio Science Review
• Gearspace.com
• Mic Test
• RecordingHacks
• Rmmedia.ru
• Taperssection Forum
Аудиоинтерфейс
• Аппаратный аудиоинтерфейс (аудиорекордер, звуковая карта) преобразует аналоговый сигнал микрофона в цифровой, а цифровой сигнал в аналоговый (для колонок и наушников), усиливает сигнал (Gain), обеспечивает фантомное питание (+48В) для конденсаторных микрофонов, позволяет подключить несколько устройств (микрофоны, наушники, колонки).
• Многофункциональные входы нужно правильно настроить: Mic для микрофона (слабый сигнал –60–40 дБ, 0.01–0.001 В, обычно XLR), Line-In для беспроводных приемников, микшеров, усилителей, медиа-плееров (сильный сигнал –10+4 дБ, 0.3–1.3 В, обычно 1/4" TRS, RCA).
• Микрофоны улавливают звук речи слабо, поэтому используют аппаратное усиление, которое регулируют через Gain, добиваясь оптимального отношения громкость/шум (без пиков). Контролировать через наушники, выход на колонки минимальный.
• Если фантомное питание включено, то не подключайте и не отключайте какие-либо устройства. Установите минимальный уровень выходного сигнала для всех регуляторов, прежде чем включать или выключать фантомное питание.
• Для высокого качества записи в студии используют специализированные микрофонные предусилители (обычно несколько для разных голосов), которые могут усилить сигнал больше, с меньшими искажениями и шумом, чем встроенный в аудиоинтерфейс, а также сделать звук приятнее. Сигнал от предусилителя в линейный вход аудиоинтерфейса через TRS разъем.
• Оптимизировать/усилить аудиосигнал можно через DSP (цифровой обработчик сигнала). Для карты Steinberg UR22C запускаем программу dspMixFx, включаем Channel Strip для выбранного микрофона/входа, через кнопку E вызываем настройки. Через эквалайзер можно повысить громкость входного сигнала на разном частотном диапазоне или выбрать готовый пресет.
Изменение аудиосигналов при обработке записей с разрядностью 24-бит и 32-бит с плавающей точкой.
• 24-битный звук обычно обладает достаточным динамическим диапазоном для обработки и конечного результата (шепот ~20–30 дБ, разговор ~60 дБ), однако при постобработке очень тихих (при усилении сигнала увеличатся и фоновые шумы оборудования/микрофона) или громких звуков возможны искажения (рисунок).
• Виртуальный канал loopback звуковой карты отправляет звук с выхода на вход без использования физических портов. Это позволяет комбинировать звук от микрофона со звуком от приложений компьютера и возвращать смешанный звук в приложение. Полезно для объединения звука с микрофона и видео для стриминга.
• Чтобы синхронизировать аудиозапись с видеорядом устройство должно быть способно записать цифровые данные о времени — таймкод.
• Важно наличие Asio драйвера, который обеспечивает низкий уровень задержки сигнала.
• Микрофонные провода нужно складывать только кругом (не гнуть), чтобы не повредить внутренние слои.
Аудиорекордер
Аудиорекордер MixPre-3 II с фантомным питанием, тремя XLR входами, микрофонными предусилителями и 32-битными аналогово-цифровыми преобразователями.
• Качественный звук пишется отдельно от видео для последующей обработки.
• На выезде звук часто записывают через портативный аудиорекордер (MixPre 3, Tascam FR-AV2), который подключают к ноутбуку или камере через mini-Jack.
• Нужно правильно настроить многофункциональные входы XLR и USB-C.
• Корректировать настройки аудиорекордера удобно через мобильное приложение. Чтобы подключить MixPre 3 по Bluetooth нужно в мобильном приложении нажать на серую иконку аудиорекордера.
• В динамичных съемках аудиорекордер носят в сумке, устанавливают вместе с камерой на штатив или поддерживающее устройство.
• В качестве микрофона с предусилителем можно использовать портативный аудиорекордер (Zoom H6studio, Tascam X6 также имеют XLR разъем для внешнего микрофона).
• Повторяем "проверка один, два, три" и регулируем уровень, пока измеритель в аудиоинтерфейсе/рекордере не подпрыгнет чуть выше половины шкалы.
Микрофоны
Амплитудно-частотные характеристики динамических микрофонов Shure SM58 и Sennheiser e935.
• Рекомендуют подбирать микрофон индивидуально, так как голоса сильно отличаются по частотному диапазону и тембру.
• Речь всегда записывается с одного микрофона в режиме моно, для получения стереозвука используют специальные микрофоны или два обычных.
• В отличие от колонок и наушников ровная амплитудно-частотная характеристика не требуется: подъем в диапазоне высоких и спад в диапазоне низких частот обеспечивают разборчивость голоса при пении и устранение бубнения.
• Повышение чувствительности микрофона снижает усиление звука в аудиоинтерфейсе, но увеличивает захват нежелательных контактных шумов.
• Низкочувстительные микрофоны (0.5–6 мВ/Па, –60–44 дБ/Па) собирают звук с близкого источника, нуждаются в адекватном усилении, подходят для громких звуков при неидеальном шумовом окружении.
• Высокочувстительные микрофоны (16–63 мВ/Па, –36–24 дБ/Па) собирают звук с большего расстояния, не требуют большого усиления и хороши для записи в шумоизолированной студии.
• Микрофоны Schoeps и Sennheiser и использует модульную конструкцию, включающую микрофонную капсулу, усилитель, низкочастотный фильтр.
• При оптимальном обращении (избегать пыли, влаги, падений) микрофоны могут работать без снижения качества в течение нескольких десятилетий. Майларовые диафрагмы конденсаторных микрофонов очень долговечны.
• Микрофоны, выпущенные позднее часто дорабатываются для устранения проблем (помехи, влага...) и улучшения характеристик.
• На форумах обсуждают проблемы микрофонов, так ранние версии Sennheiser MKH 8060 (без металлического кольца) имели дефекты звука, а ранние усилители Schoeps CMC очень подвержены радиочастотным наводкам.
Диаграммы направленности микрофонов. Слева частоты 125–1000 Гц, справа 2000–32000 Гц.
• В некоторых микрофонах (AKG C414 XLII, Audio-Technica AT4050) можно выбирать направленность.
• Наряду со встроенным фильтром низких частот (<30 Гц) часто имеется переключаемый фильтр (<100–400 Гц, -1 дБ) для ослабления нежелательных шумов ветра, контакта.
• Качественные внешние микрофоны подключаются через балансные кабели и разъемы (XLR, TRS), которые снижают помехи, особенно при передачи сигнала на большие расстояния.
Схемы балансных и небалансных аудиокабелей и разъемов.
Динамический микрофон
• Динамический микрофон используют для внестудийной записи с окружающим шумом, подкастов, эстрадных концертов.
• Динамический микрофон переносит сильные звуки, меньше собирает посторонние шумы (включая клики клавиатуры и мыши), прочный и устойчивый к жаре и влаге.
• Расстояние до динамического микрофона 1–5 см. Говорить прямо в микрофон, ближе ко рту, что улучшает качество передаваемого звука, включая разборчивость речи и тембр.
• Динамические микрофоны обладают низкой чувствительностью (Shure SM58 1.8 мВ/Па, Sennheiser E935 2.8 мВ/Па).
• Не направлять микрофон на акустические системы и не закрывать головку микрофона ладонью для избегания эффекта акустической обратной связи с неприятным свистом.
• Динамический микрофон не требует фантомного питания и подключается к аудиоинтерфейсу через XLR, настроенному на Mic.
Конденсаторный микрофон
• Конденсаторный кардиоидный микрофон с большой диафрагмой (Neumann TLM 103) передает насыщенный и приятно окрашенный звук, обладает расширенным низкочастотным спектром, малым шумом, применяется в звукоизолированных студиях для записи вокала, музыкальных инструментов, художественного чтения.
• Конденсаторный кардиоидный микрофон с малой диафрагмой (MKH 40/8040) точнее передает звук, обладает расширенным высокочастотным спектром, стабильной диаграммой направленности, используется в тихом помещении, где не нужно изолировать говорящего.
• Проблемы записи в малых комнатах с отражением звука.
• Конденсаторные микрофоны обладают высокой чувствительностью (MKH 40 25 мВ/Па, Neumann TLM 103 23 мВ/Па).
• Расстояние до конденсаторного микрофона 10–15 см.
• Электроника конденсаторного микрофона может повредиться при падении (обычно перестает работать).
• Конденсаторный микрофон требует дополнительное фантомное питание (48 В) и подключается к аудиоинтерфейсу через XLR, настроенному на Mic.
Рабочие дистанции для микрофонов разной направленности.
Конденсаторный микрофон-пушка
• Микрофон-пушку используют при создании фильмов, записи интервью.
• Направленный микрофон-пушка (MKH 416, 60, 8060) записывает звуковые волны преимущественно в узком пространстве относительно оси.
• Звуковые волны, поступающие через боковые отверстия достигают капсюля в разное время и ослабляются за счет интерференции.
• Длинная интерференционная трубка сужает диаграмму направленности в области высоких частот, но повышает восприимчивость к отраженным звукам.
• Микрофон-пушку устанавливают на подвесе, устраняющем вибрации от стойки, удочки, пола.
• Микрофон направить на рот и стараться расположить ближе (говорящий может дотянуться до кончика микрофона, 40–60 см) что обеспечивает более качественный и громкий звук и меньшее влияние шумов. Звук далее 2 м сильно размывается.
• Микрофон-пушка располагается отдаленно и улавливает весь динамический диапазон голоса, а находящийся близко петличный микрофон ограничен, особенно в зоне низких частот.
• Если не удается приблизится к говорящему, тогда предпочтительнее петлички.
• Использование микрофона-пушки требует отдельного ассистента или штатива со штангой (удочкой) располагающих микрофон немного выше говорящего.
• Для видеосъемок микрофон можно прикрепить на подвесе к камере через портативный аудиорекордер или прямо (Sennheiser MKE 600 с батареей через XLR—mini-Jack адаптер).
• Профессиональные микрофоны не оптимизированы для камер: замена Sennheiser MKE 600 (21 мВ/Па) на более чувствительный MKH 8060 (63 мВ/Па) усилит контактные шумы, которые требуют модуля низкочастотного фильтра и хорошего подвеса (Cinela Osix, Rycote InVision).
Конденсаторный суперкардиоидный микрофон
• В отличие от микрофона-пушки суперкардиоидный микрофон без фазокомпенсирующей интерференционной трубки более устойчив к отраженному звуку.
• Суперкардиоидный (Sennheiser MKH 50/8050, Schoeps CMC641) микрофон часто используют для записи в помещениях.
• Суперкардиоидный микрофон может размещаться дальше, лучше изолирует говорящего и подавляет боковые отражения в неподготовленных помещениях, чем кардиоидный микрофон.
• Суперкардиоидный микрофон собирает звук сзади и более склонен к эхо, передает звук глуше, чем кардиоидный.
• Малые размеры современных микрофонов уменьшают риск попадания микрофона в кадр.
Петличный микрофон
Амплитудно-частотная характеристика микрофона DPA 4080.
• Для записи речи лектора в аудитории удобно использовать мобильную радиосистему с петличным микрофоном.
• Петличный микрофон собирает звук одного человека (крепится на ~25 см ниже рта, проблема шелеста одежды), требует всего 5–10В для беспроводной трансляции, но передает ограниченный диапазон голоса.
• Для петличных конденсаторных микрофонов, подключенных к радиосистеме (передатчик и приемник с питанием от батареи), фантомное питание не требуется.
• Чтобы подключить петличный конденсаторный микрофон напрямую к устройству с фантомным питанием требуется переходник/конвертер питания (Sennheiser MZA 900P).
• Направленные петличные микрофоны (DPA 4080) меньше собирают внешние звуки, ориентируются на рот, могут располагаться дальше от источника и предпочтительнее для лекций в аудитории. Направленные микрофоны значительно более чувствительны к трению и ветру.
• Всенаправленные петличные микрофоны (DPA 4060/4061/4071, Sennheiser MKE 2, Sanken COS-11D) могут располагаться в любом месте (важно лишь расстояние) и применяются для видеосъемок.
• Чем выше чувствительность, тем громче звук (20 мВ/Па: Sennheiser ME 2 и DPA 4060/4080, 9 мВ/Па: Sanken COS-11D, 5–6 мВ/Па: Sennheiser MKE 2 и DPA 4061/4071, 3 мВ/Па: Sanken COS-11D Red Mark), однако больше улавливаются посторонние шумы. Низкочувствительные микрофоны прячут под одеждой, высокочувствительные располагают снаружи.
• Перед использованием нужно подобрать оптимальное соотношение сигнал/шум изменяя силу сигнала на радиопередатчике.
• Особенности микрофонов: DPA 4071 лучше под толстой одеждой (низкочастотный фильтр), DPA 4061 – на открытом пространстве.
• Обновленная линейка петличных микрофонов DPA CORE имеет улучшенные характеристики.
• При использовании переходников для аудиогнезд (например, MicroDot→mini-Jack) в случае неплотного соединения возможны нежелательные звуки.
• Для записи речи с помощью смартфона или ноутбука используют адаптированные петличные микрофоны, которые можно подключить к порту USB-C или mini-Jack (Sennheiser XS Lav). Для работы через USB-C смартфона нужно включить OTG в системных настройках старых смартфонов. Перед записью проверить настройки - максимальное качество (16 бит), убрать усиление.
Спикерфон
• Для групповых аудио- или видеоконференций используют спикерфон, небольшое устройство с разнонаправленными микрофонами и динамиком, передающее аудиосигнал через Bluetooth, USB (Sennheiser EPOS EXPAND 40+).
Микрофонные радиосистемы
• Радиосистема передает аудиосигнал без провода из микрофона через радиопередатчик (отдельный или комбинированный с микрофоном) в приемник в диапазоне ультравысоких частот (УВЧ) 470–960 МГц в продвинутых системах или 2.4 ГГц — в недорогих устройствах.• Современные системы обеспечивают 32-битную запись в передатчике, 2-канальный компактный приемник, выбор регионального диапазона частот, таймкод.
• Более низкие частоты радиосвязи лучше, так как при большей длине волны медленнее затухание и повышается радиус действия передатчика.
• Работоспособность петличных микрофонов, подключенных к неродной радиосистеме, зависит от напряжения в гнезде приемника (7.5 В для Sennheiser MKE 2, 5–10 В для DPA 4080).
• Близкое расположение передатчиков к приемнику может вызывать помехи. В сумке держать дальше друг от друга, уменьшить выходную мощность передатчиков.
• Приемник можно подключить прямо к фотокамере (Sound record: manual, Record level: чуть выше 0) или ноутбуку (mini-Jack, USB-C).
• Цифровые системы обеспечивают лучшее качество звука (нет сжатия/расширения сигнала при передаче, шире диапазон), шифрование, но есть небольшая (~2–6 мс) задержка сигнала.
• Для записи высокого качества используют сложные системы с отдельными микрофонами (петличные, ручные с различными характеристиками) и аудиоинтерфейсом. Например, приемник подключают через XLR-разъем к аудиорекордеру (MixPre 3, Input: Mic, Phantom: Off, Gain: 12 ч, StereoOut: через mini-Jack) с гораздо лучшим усилителем и сохранением записи.
• 32-битный сигнал реализует большой динамический диапазон и может быть сохранен на передатчике, однако на приемник транслируется беспроводной 24-битный сигнал.
• Камера, смартфон, ноутбук обычно записывают 16–24 битный звук.
• Предусилитель внутри фотокамеры имеет низкое соотношение сигнал/шум, поэтому лучше уменьшить усиление в камере и увеличить выходной уровень (AF out) приемника.
• Настройка громкости аудиосигнала: лектор с микрофоном повторяет "проверка один, два, три" на своей громкости (на тесте обычно говорят слабее) и на сильной.
Радиосистемы УВЧ
Запись выступлений на конференции с помощью аналоговой УВЧ-радиосистемы Sennheiser EW-DP и аудиорекордера.
• Радиосистема включает микрофон (петличный, ручной, радио), передатчик (трансмиттер), одноканальный или многоканальный приемник (ресивер).
• Чтобы передать аудиосигнал ручного микрофона используют плагон — подсоединяемый передатчик с XLR-разъемом и фантомным питанием.
• В России разрешены три диапазона частот УВЧ для беспроводных многоканальных микрофонов мощностью передачи до 50 мВт: 470–638, 650–758, 710–726 МГц.
• Для установки оптимальной частоты на приемнике и передатчике используется автоматическое сканирование частот.
• Установить Sensitivity на передатчике, чтобы индикатор звуковой частоты Audio Frequency (AF) подпрыгивал чуть выше половины шкалы без индикации пиков на громких словах. При высокой чувствительности (ближе к 0 дБ) усиливаются шумы и можно обрезать сигнал.
• Настройки передатчика определяют соотношение сигнал/шум и зависят от обычной громкости речи лектора (Sensitivity –9–12, –18–21 и –30 дБ для тихого, обычного и громкого голоса) и чувствительности микрофона (–6–12 дБ для низкочувствительного, –18–24 дБ для более чувствительного).
• Настроить AF Out приемника, чтобы индикатор на камере/ноутбуке подпрыгивал немного выше половины шкалы без пиков на громкой речи.
• Приемник обычно подключают к аудиоинтерфейсу через XLR, настроенному на Line-In. В этом случае целесообразно установить выход приемника на максимум, вход аудиоинтерфейса на 0 дБ, и подобрать оптимальное усиление передатчика (–10–6 дБ). Таким образом исключается включение микрофонного предусилителя устройства и можно улучшить отношение сигнал/шум.
• Также в случае качественного микрофонного предусилителя аудиоинтерфейса можно уменьшить усиление приемника и установить XLR вход на Mic.
• Интересны 32-битные радиосистемы Deity Theos (двухканальный, 550–960 МГц, запись на карту, прожорливая, проблемы чаще), RODELink II (двухканальный, 470–1070 МГц, запись на карту, аккумулятор, приемник для камеры, пока нет плагона), Sennheiser EW-DP (одноканальный, запись 32-битная в плагоне, аккумулятор/AA, приемник для камеры). Профессионалы используют устройства Lectrosonics, Wisycoms, Zaxcom.
Радиосистемы 2.4 ГГц
Беспроводная цифровая 2.4 ГГц радиосистема Hollyland Lark Max 2.
• Современные цифровые многоканальные системы, работающие на частоте 2.4 ГГц, c компактными передатчиками/микрофонами и приемником удобны в использовании.
• Однако применение аудиосигнала на распространенной частоте 2.4 ГГц повышает риск интерференции с сигналами других устройств, включая Wi-Fi и Bluetooth.
• Цифровые радиосистемы используют несколько каналов, запись несжатого сигнала (в передатчике), мониторинг с помощью беспроводных наушников.
• Возможно использование приемника для камеры/ноутбука с контролем через экран или USB-приемника для смартфона с контролем через приложение.
• Для синхронизации аудио и видеосигналом важно наличие в системе тайм-кода, который может порождать шум.
• Если не требуется синхронизация с видео можно просто записать звук в память передатчика и скачать файл через USB.
• Необработанный аудиосигнал можно прямо записать в память передатчика. В приемнике сигнал обрабатывается (усиление, шумододавление) и пересылается далее в камеру или ноутбук.
• Шумоподавление сильно искажает голос, лучше не пользоваться.
• Встроенные аккумуляторы снижают долговечность системы, но потенциально заменимы.
Мониторинг звукозаписи
Амплитудно-частотная характеристика монитора PreSonus Eris E5.
• Наушники для мониторинга звукозаписи также должны точно передавать звук без приукрашиваний (Beyerdynamic DT 770 Pro, Sennheiser HD 280 PRO). Поскольку при записи речи звук из открытых чашек может улавливаться микрофоном, используются закрытые наушники.
• Изношенные амбушюры и накладку на оголовье для наушников легко заменить на качественные аналоги.
• Мониторинг записи с помощью современных радиосистем включает беспроводные наушники.
• Для прослушивания записанного звука используют студийные мониторы ближнего поля (PreSonus Eris E5, KRK RP5G4), которые с высокой точностью воспроизводят звуковые волны, не скрывают недостатки и не способствуют "приятному" звучанию.
• Если мониторы будут расположены близко к стене, то порт фазоинвертора должен быть выведен вперед — на лицевую панель.