A testen viselt vezeték nélküli mikrofonrendszer egy kisméretű vezetékes mikrofonból és egy zsebadóból (TX) áll. A legjobb hangzás elérésének érdekében fontos a helyes csatlakoztatás.
1. ábra: Testen viselhető vezeték nélküli mikrofon.
A mikrofon leggyakrabban elektrét kondenzátor típus, köszönhetően kiváló hangminőségének, kis méretének és annak, hogy nem igényel előfeszítést. A működéséhez azonban szükség van beépített erősítő/buffer/impedancia konverter meglétére. Az adóban lévő elemek biztosítják a tápot, amelyet „microphone bias“, vagy „bias voltage“ névvel illetnek. Az elemek energia kapacitása korlátozott. Ennélfogva a tápfeszültség nagyobb részét az adó számára kell fenntartani, hogy a lehető leghosszabb ideig működőképes legyen.
A mikrofon belseje, egy szokásos megoldás
Az elektrét mikrofon a beérkező akusztikai jel függvényében produkál elektromos jelet. Sajnos a kimeneti szintje nem képes hosszú kábel és szabványos mikrofon bemenet meghajtására. Ehhez, ahogy említettük, buffer szükséges. A miniatűr mikrofon házában található leglényegesebb áramkör az elektrét mellett a FET (Field Effect Transistor). A FET különösen magas bemeneti és relatív alacsony kimeneti impedanciával rendelkezik. Az elektrét elemből származó audió jel vezérli a FET-en átfolyó áramot. Bár az elektrét elem bármilyen tápegység nélkül képes működni, a FET ezzel szemben külső egyenáramot igényel.
2. ábra: Általános megoldás miniatűr elektrét mikrofonokhoz, az elektrét elem és a FET.
Az áram vezérlése a FET-en keresztül kicsit olyan, mint amikor összeszorítjuk a locsolócsövet: minél jobban összenyomjuk, annál kevesebb víz folyik át rajta. Ha túl erősen nyomjuk, megszűnik a vízáramlás (a FET-nél ezt „cut-off“ módnak hívják). Az egyszerű FET-es áramkör aránylag jól működik, ameddig el nem éri a cut-off határértéket. Azonban vannak hátrányai:
A FET-en átfolyó áram – és emiatt a mikrofon kimenete – nem teljesen lineárisan követi a bemeneti jelet. Ennek eredménye egy nemlineáris dinamikatartomány és némi torzítás. Ezek a nemlineáris eltérések különbözőképpen jelentkeznek a különféle márkák és modellek esetében. Néhány gyártó az adóba korrekciós megoldást épít a FET lineárissá tételének érdekében. A legtöbb adóban viszont nincs ilyen. A tápfeszültség polaritásának köszönhetően a kimenet negatív lesz, amikor a hangnyomás a mikrofon membránján pozitív irányt mutat. Az általános audió szabványok szerint a mikrofonnak pozitív feszültséget kell produkálnia, amikor pozitív nyomás keletkezik a membrán elején. Néhány gyártó ezt az adó rendszer polaritásának megfordításával korrigálja. Lásd a Mic University cikkét: The polarity of wireless belt-pack systems.
A mikrofon belseje, a DPA megoldás
Minden valaha gyártott DPA miniatűr mikrofonnak rendkívül korszerű áramköre van, amely biztosítja a kiváló hangminőséget és a sokoldalú használatot. A CORE by DPA technológia megjelenésével a minőség még tovább fejlődött. A DPA miniatűr és szubminiatűr mikrofonok a következő jellemzőkkel rendelkeznek:
- A pozitív hangnyomáshoz pozitív kimenet tartozik, azaz fázishelyes.
- A teljes egészében kompenzált elektronika a lehető legkisebb torzítást nyújtja minden szinten.
- Minden mikrofon a legjobb teljesítményhez lett kialakítva, nem igényel meghatározott márkájú adót (TX) a jobb eredmény érdekében.
3. ábra: A CORE by DPA elektronikával felszerelt miniatűr DPA mikrofon megoldás, amely biztosítja a nagyfokú linearitást és alacsony torzítást.
A CORE by DPA technológiában alkalmazott korszerű elektronika a méretcsökkentésnek köszönhetően beépíthető akár a 3 mm-es szubminiatűr mikrofonkapszula házába is.
Mekkora legyen a feszültség?
A bias feszültség magnitúdója meghatározza az audió jel lehetséges szintjét. A jel soha sem képes meghaladni a működési feszültséget. Tehát ha egy adott amplitúdóhoz szeretnénk audió jelet, akkor az ehhez megfelelő működési feszültséget (bias) kell biztosítani.
A bias feszültség a legtöbb adónál az 5-7 V közötti tartományba esik. Azonban néhány márka csak 2-4 Voltot nyújt. A DPA miniatűr mikrofonok (csíptetős, headset, hangszermikrofon) 5-10 Voltot igényelnek a megfelelő működéshez. Bár van egy kivétel, a DPA 4063 alacsony feszültségű változata, amely akár 3 Volttal is képes üzemelni.
Mi történik, ha túl alacsony a feszültség?
Ahogy említettük, a kimeneti jel függ az alkalmazott DC feszültségtől. Amennyiben ez túl alacsony, az audió jel egy bizonyos szint feletti aszimmetrikus klippelése következhet be (lásd 4. ábra). Az eredmény torzítás lesz, minél alacsonyabb a DC feszültség, annál nagyobb torzítás jelentkezik a szint növelésével.
Amennyiben a rendelkezésre álló bias feszültség mondjuk 4 V, vagy akár 3 Volt, a mikrofon még működik. De szükség van az akusztikus bemeneti szint csökkentésére és egy határ alatt tartására, alacsonyabban mint a specifikációban meghatározott maximális hangnyomás, mindez a torzítás elkerülése érdekében. A gyakorlatban az alacsony bias feszültség (3-4 Volt) azt jelenti, hogy a maximális bemeneti jelet 6-10 dB-lel a meghatározott maximum alatt kell tartani.
Általánosságban, ha a hangnyomás 110 dB alatt van, 3-4 V-os bias feszültség alkalmazható túl nagy jelcsökkenés nélkül. De ne feledjük, ilyenkor a mikrofon nem teljesíti a specifikációját.
4. ábra: Kimenet 5 V, 4 V és 3 V bias feszültség mellett. Balra: max. megadott hangnyomásnál (torzítás keletkezik amikor a bias feszültség 5 V alá csökken). Jobbra: max. lehetséges hangnyomásnál (csökkentett bemenet).
A DPA adapterek szerepe
Alapkivitelben a DPA miniatűr és szubminiatűr mikrofonjai MicroDot csatlakozóban végződnek. A különböző gyártók adói különböző csatlakozókat használnak mikrofonbemenetként. Annak érdekében, hogy a DPA mikrofonokat csatlakoztatni lehessen a különféle márkákhoz, adapter használata tűnik praktikus megoldásnak. A MicroDot csatlakozó így illeszkedik az aktuális másik csatlakozó típushoz és lehetővé teszi a mikrofon használatát különböző adótípussal, most és a jövőben egyaránt.
Az adapter a különféle adók feszültség/áram optimalizálását is biztosítja. Néhány adapter beépített ellenállást tartalmaz. Ezek az alkatrészek a korrekt bias feszültséget hivatottak biztosítani a mikrofon számára. Ez az egyik oka annak, hogy a mikrofon esetleg nem működik, ha a kábelt közvetlenül forrasztjuk egy tetszőleges csatlakozóhoz. (A termékek weblapján vázlatok láthatók, feltárva az adapterek belsejét.)
2, 3 és 4-pólusú csatlakozók
A különböző márkák eltérő csatlakozó konfigurációkat alkalmaznak 2, 3, vagy 4-pólusú változatban.
2-pólusú: A kétvezetékes csatlakozásról azt gondolhatjuk, hogy egy vezeték hiányzik. Amire szükség van, az a tápfeszültség plusz föld, valamint audió kimenet plusz föld. A kétvezetékes csatlakozó bekötésnél az egyik vezeték viszi a tápfeszültséget a mikrofonhoz és veszi az audió jelet onnan.
Tehát a kétpólusú csatlakozó esetében az audiót és biast az egyik pólusra, a földelést/árnyékolást a másikra csatlakoztatjuk.
Mindegyik DPA miniatűr és szubminiatűr mikrofon kétvezetékes típusú. A MicroDot kétpólusú csatlakozó.
5. ábra: A kétvezetékes mikrofonok kétpólusú csatlakozása hagyományos FET típusú (balra), vagy CORE by DPA verzióban (jobbra).
3-pólusú: A hagyományos háromvezetékes mikrofon csatlakoztatása magától értetődő. Egy vezeték a tápfeszültséghez, egy az audió kimenethez és egy a közös földeléshez.
A kétvezetékes egyszerű FET megoldással szemben a háromvezetékes csatlakozás a pozitív kimenet a pozitív hangnyomáshoz lehetőségét kínálja, azaz fázishelyes (lásd az alábbi ábrát).
6. ábra: Hagyományos háromvezetékes FET áramkör fázishelyes kimenettel. Csatlakozó típusa: mini-jack, Lemo.
4-pólusú: Egy egyszerű kivitelnél, egyetlen aktív komponenssel (a FET) a mikrofonban, néhány gyártó egyszerű kompenzációs áramkört épít az adóba, négypólusú csatlakozó használatával. A kompenzáció nem minden mikrofon esetében működik egyformán jól, de egy adott mikrofon és adótípus kombinációjára kimondottan hasznos lehet. Az egy kaptafára készülő megoldás nem optimális, inkább a mikrofont és az adót kell egymáshoz párosítani.
7. ábra: Egy példa a négyvezetékes csatlakozásra kompenzációval az egyszerű FET áramkörhöz. Csatlakozó típusa: MTQG/TA4M
A DPA miniatűr és szubminiatűr mikrofonjait soha ne csatlakoztassuk kompenzált áramkörhöz, mert az csökkentheti a már optimalizált kimenetet. A DAD6010 adapter alább láthat bekötési rajzában (MicroDot/4-pólusú csatlakozó) a 4. pólus (aktív terheléshez) nincs bekötve.
8. ábra: DPA adapter négypólusú csatlakozóhoz, DAD6010.
Összefoglalás
A DPA miniatűr és szubminiatűr mikrofonjai kialakításuknál fogva lineárisak. 5 V-10 V táplálással tökéletesen működnek. Óvakodjunk a „linearizációs áramköröktől“ bármelyik adóban. Bizonyosodjunk meg arról, hogy a helyes bekötést alkalmazzuk. Így a mikrofonok tökéletesen fognak működni.
Bekötési rajzok
Alább láthatók a DPA adapterek bekötési rajzai, minden adapter megtalálható itt.
Adapter az AKG PT 60/80/81/400/450/4000 Samson UTIL, VT2L típushoz (DAD6017)
Adapter az AT ATW-T101 (U100), Lectrosonics UHF rendszer (alacsony szintű) típushoz (DAD6021)
Adapter az Audio Ltd. En2 MiniTX típushoz (DAD6035)
Adapter az Audio Ltd. Tx 2000/Tx 2020/Tx 2040 típushoz (DAD6004)
Adapter az Audio-Technica ATW-T1000 D/ATW-T310/AEW-T1000/ATW-T701 típushoz (DAD6033)
Adapter a Beyerdynamic OPUS és Mipro típushoz (DAD6032)
Adapter a Lectrosonics LM, SM, UM sorozat (for Low DC Microphone) típushoz (DAD3056)
Adapter a Ramsa WX-RP410 (for Low DC Microphone) típushoz (DAD3051)
Adapter a Sennheiser Evolution/G2/G3/D1, X2 Digital Wireless, Audio Ltd En2 TX típushoz (DAD6034)
Adapter a Sennheiser SK 50/250/3063/5012/6000/9000 típushoz (DAD6003)
Adapter a Shure, Axient Digital, TOA, PGX1, Line 6 típushoz (DAD6010)
Adapter a Sony DWT-B01/WRT820/WRT860/WRT8 típushoz (DAD6008)
Adapter a Sony Freedom WRT 805 típushoz (DAD6019)
Adapter a TOA WM360/4310 (for Low DC Microphone) típushoz (DAD3050)
Adapter a Zaxcom TRX900 (for Low DC Microphone) típushoz (DAD3057)
