माइक्रोफोन और मिक्सिंग कंसोल स्तर से संबंधित ज्ञान
माइक्रोफोन के तकनीकी संकेतक इसके चयन और उपयोग के लिए महत्वपूर्ण आधार हैं। इसके सटीक अर्थ को समझे बिना, ध्वनि स्रोत से माइक्रोफोन की दूरी का उचित प्रबंधन, ध्वनिक दबाव और वोल्टेज के बीच रूपांतरण संबंध को समझना, और माइक्रोफोन के स्थान पर ध्वनिक क्षेत्र के ध्वनिक दबाव स्तर को मिक्सिंग कंसोल के इनपुट टर्मिनल पर स्तर में सटीक रूप से परिवर्तित करना संभव नहीं है। इस प्रकार मिक्सिंग कंसोल का इनपुट लाभ निर्धारित किया जा सकता है, जिससे उच्चतम सिग्नल-टू-शोर अनुपात, न्यूनतम विरूपण वाला रैखिक सिग्नल प्राप्त होता है।
तो माइक्रोफोन के कौन से संकेतक मिक्सिंग कंसोल के इनपुट से सीधे संबंधित हैं? और उनके आधार पर मिक्सिंग कंसोल के कार्य स्तर को कैसे निर्धारित किया जाए?
एक कुछ महत्वपूर्ण संकेतकों के अर्थ
ऑडियो अनुप्रयोग MIDI, रिकॉर्डिंग, मिक्सिंग, संगीत निर्माण, रिकॉर्डिंग, ऑडियो, VST, मिक्सिंग, वाद्ययंत्र, गिटार, माइक्रोफोन, हेडफ़ोन, साउंड कार्ड के लिए सबसे व्यापक ऑडियो जानकारी और समाचार प्रदान करने वाला आदान-प्रदान और सीखने का मंच है!
प्रसारण-ग्रेड माइक्रोफोन के तकनीकी संकेतक लगभग 10 होते हैं, ध्वनि स्रोत और मिक्सिंग कंसोल के लिए, सबसे महत्वपूर्ण निम्नलिखित 3 हैं: अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर, संवेदनशीलता और अधिकतम आउटपुट स्तर। अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर माइक्रोफोन द्वारा सहन किए जा सकने वाले 0.5% कुल हार्मोनिक विरूपण तक पहुँचने वाले अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर का माप है, इसका ध्वनिक दबाव से संबंध इस प्रकार परिभाषित है:
0dB SPL=2×10-5Pa
पेशेवर माइक्रोफ़ोन का अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर आमतौर पर अधिक निर्धारित किया जाता है, जब तक कि यह ध्वनि स्रोत से उचित दूरी पर हो, श्रव्य विरूपण उत्पन्न नहीं होगा। इसलिए यहां हम सीधे मिक्सिंग कंसोल के कार्य स्तर को प्रभावित करने वाले बाद के दो संकेतकों पर चर्चा करेंगे।
1. संवेदनशीलता
संवेदनशीलता इकाई ध्वनिक दबाव उत्तेजना के तहत माइक्रोफोन के आउटपुट वोल्टेज और इनपुट ध्वनिक दबाव का अनुपात है, इसकी इकाई mV/Pa है। सर्किट में स्तर माप के साथ स्थिरता के लिए, संवेदनशीलता को डेसिबल (dB) मान में भी दर्शाया जा सकता है। शुरुआती डेसिबल अक्सर इकाई dBm और dBV में दर्शाए जाते थे:
0dBm=1mW/Pa, अर्थात् 1Pa इनपुट ध्वनिक दबाव के तहत 600Ω लोड को दिए गए 1mW पावर आउटपुट को 0dB के रूप में परिभाषित किया गया है;
0dBV=1V/μbar, 1μbar इनपुट ध्वनिक दबाव पर उत्पन्न 1V वोल्टेज आउटपुट को 0dB के रूप में परिभाषित किया गया है।
आजकल डेसिबल इकाई dBμ में दर्शाए जाते हैं:
0dBμ=0.775V/Pa, अर्थात् 1Pa इनपुट ध्वनिक दबाव के तहत माइक्रोफोन का 0.775V वोल्टेज आउटपुट 0dB (इस प्रकार माइक्रोफोन ध्वनिक दबाव-वोल्टेज रूपांतरण के बाद के स्तर माप को सर्किट में आमतौर पर अपनाए गए संदर्भ इकाई 0dBμ= 0.775V पर एकीकृत किया गया है) के रूप में परिभाषित किया गया है।
जाहिर है, चाहे संवेदनशीलता कैसे भी व्यक्त की गई हो, हम इसे dBμ में बदल सकते हैं, शर्त यह है कि इनपुट Pa इकाई में एकीकृत हो।
उदाहरण: NEUMANN U89 माइक्रोफ़ोन की संवेदनशीलता 8mV/Pa है, सीधे गणना द्वारा
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
इसकी संवेदनशीलता लगभग -40dBμ है।
एक और उदाहरण: AKG C414 माइक्रोफ़ोन की संवेदनशीलता -60dBV है,
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
पहले 1Pa ध्वनिक दबाव पर -60dBV का आउटपुट वोल्टेज X ज्ञात करें:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
X=0.01(V) प्राप्त होता है, अर्थात इसकी संवेदनशीलता 10mV/Pa है। फिर सूत्र द्वारा
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
इसकी संवेदनशीलता लगभग -37dBμ है।
2. अधिकतम आउटपुट स्तर
अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर पर माइक्रोफोन का आउटपुट स्तर ही अधिकतम आउटपुट स्तर है। जिस तरह अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर माइक्रोफोन और ध्वनि स्रोत के बीच की दूरी को सीमित करता है, उसी तरह अधिकतम आउटपुट स्तर सीधे मिक्सिंग कंसोल के इनपुट कार्य स्तर को निर्धारित करता है। किसी दिए गए माइक्रोफोन के लिए, यदि उसकी संवेदनशीलता और उच्चतम ध्वनिक दबाव स्तर ज्ञात हो, तो उसके अधिकतम आउटपुट स्तर की गणना की जा सकती है।
फिर से NEUMANN U89 माइक्रोफोन को उदाहरण के रूप में लें: इसकी संवेदनशीलता 8mV/Pa है, अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर 134dB SPL (10dB इनपुट क्षीणन रेंज में) है। पहले इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर को ध्वनिक दबाव में बदलें, फिर संवेदनशीलता का उपयोग करके अधिकतम आउटपुट स्तर की गणना करें: क्योंकि 0dB SPL= 2×10-5Pa, तो अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव X की गणना इस प्रकार की जा सकती है
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
X=100(Pa) प्राप्त होता है। 8mV/Pa की संवेदनशीलता से, 100Pa पर अधिकतम आउटपुट 800mV होता है, आउटपुट स्तर में परिवर्तित करने पर:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
लगभग 0dBμ। यह U89 माइक्रोफोन का सैद्धांतिक अधिकतम आउटपुट स्तर है। वास्तव में, सामान्य उपयोग में आमतौर पर 10dB क्षीणन रेंज का चयन नहीं किया जाता है (इनपुट शोर को कम करने के लिए), इसलिए जब तक माइक्रोफोन की स्थिति उचित दूरी पर होती है, U89 के सामने अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर आमतौर पर इसकी सामान्य रेंज के तहत 124dB SPL से अधिक नहीं होता है, इसलिए इसका अधिकतम आउटपुट स्तर आमतौर पर 0dBμ से काफी कम होता है।
दो मिक्सिंग कंसोल कार्य स्तर का निर्धारण
तकनीकी रूप से, मिक्सिंग कंसोल का कार्य स्तर इस आधार पर परिभाषित किया जाता है कि इस पर अधिकतम सिग्नल स्तर निर्माता द्वारा निर्धारित अधिकतम गतिशील हेडरूम की ऊपरी सीमा से अधिक न हो (वास्तव में कार्य स्तर कार्यक्रम की आवश्यकताओं के आधार पर भी निर्धारित किया जाना चाहिए)। यहां, अधिकतम गतिशील हेडरूम कुल हार्मोनिक विरूपण संकेतक के तहत अधिकतम स्तर और 0dBμ के ऊपर के स्तर की सीमा को संदर्भित करता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।
इस प्रकार, यदि माइक्रोफोन के छोर पर ध्वनि स्रोत के संभावित अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर और माइक्रोफोन की संवेदनशीलता ज्ञात हो, तो इसके संगत अधिकतम आउटपुट स्तर की गणना की जा सकती है; यह स्तर और मिक्सिंग कंसोल के गतिशील हेडरूम की ऊपरी सीमा के बीच का अंतर, मिक्सिंग कंसोल के इनपुट चरण, अर्थात माइक्रोफोन एम्पलीफायर (माइक प्रीएम्प) के इनपुट लाभ को दर्शाता है; इस लाभ के तहत सिग्नल स्तर ही मिक्सिंग कंसोल का कार्य स्तर होता है।
रिकॉर्ड किए जाने वाले ध्वनि स्रोत के रूप में कलरटूरा सोप्रानो, U89 माइक्रोफोन और AMEK RemBandt मिक्सिंग कंसोल का उपयोग करने के उदाहरण से इसे स्पष्ट करें: यदि माइक्रोफोन से 70cm की दूरी पर ध्वनि स्रोत का अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर 112dB SPL (पीक, ए-भारित) है, माइक्रोफोन द्वारा सहन किया जाने वाला अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर 124dB है, संवेदनशीलता 8mV/Pa है, तो सूत्र द्वारा
112dB SPL=20lgX/2×10-5
112dB ध्वनिक दबाव स्तर 8Pa ध्वनिक दबाव के बराबर है, इसका 8Pa×8mV/Pa=64mV वोल्टेज आउटपुट हो सकता है, अर्थात स्तर आउटपुट:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
यह स्तर 70dB माइक प्रीएम्प लाभ, माइक प्रीएम्प चरण के गतिशील हेडरूम के साथ जुड़ने पर कुल हार्मोनिक विरूपण 0.017% होने पर 12dBμ मिक्सिंग कंसोल (इस मिक्सिंग कंसोल का लाइन एम्पलीफायर चरण गतिशील हेडरूम 28dBμ है) के बाद, +12dBμ की ऊपरी सीमा के साथ अभी भी 34dB का हेडरूम (+12dB - (-22dB) = 34dB) है, यही मिक्सिंग कंसोल का आवश्यक इनपुट लाभ है। इस प्रकार मिक्सिंग कंसोल का कार्य स्तर निर्धारित होता है।
वास्तविक संचालन में, यह सुनिश्चित करने के लिए कि अधिकतम सिग्नल स्तर पर मिक्सिंग कंसोल का कुल हार्मोनिक विरूपण 0.017% से कम हो, आमतौर पर उपरोक्त माइक प्रीएम्प लाभ को कुछ डेसिबल और कम कर देना चाहिए। कमी की सीमा निम्नलिखित विधि द्वारा निर्धारित की जाती है: सबसे पहले चैनल, मॉनिटर और कुल आउटपुट के तीनों भागों के फ़ेडर (स्तर नियंत्रक) को 0dB कार्य स्थिति पर रखें, फिर उस समय इनपुट और आउटपुट के वॉल्यूम मीटर को देखें, उनके सामान्य सीमा में संकेत को संदर्भ के रूप में लेते हुए, कमी के डेसिबल संख्या निर्धारित करें।
तो माइक्रोफोन के कौन से संकेतक मिक्सिंग कंसोल के इनपुट से सीधे संबंधित हैं? और उनके आधार पर मिक्सिंग कंसोल के कार्य स्तर को कैसे निर्धारित किया जाए?
एक कुछ महत्वपूर्ण संकेतकों के अर्थ
ऑडियो अनुप्रयोग MIDI, रिकॉर्डिंग, मिक्सिंग, संगीत निर्माण, रिकॉर्डिंग, ऑडियो, VST, मिक्सिंग, वाद्ययंत्र, गिटार, माइक्रोफोन, हेडफ़ोन, साउंड कार्ड के लिए सबसे व्यापक ऑडियो जानकारी और समाचार प्रदान करने वाला आदान-प्रदान और सीखने का मंच है!
प्रसारण-ग्रेड माइक्रोफोन के तकनीकी संकेतक लगभग 10 होते हैं, ध्वनि स्रोत और मिक्सिंग कंसोल के लिए, सबसे महत्वपूर्ण निम्नलिखित 3 हैं: अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर, संवेदनशीलता और अधिकतम आउटपुट स्तर। अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर माइक्रोफोन द्वारा सहन किए जा सकने वाले 0.5% कुल हार्मोनिक विरूपण तक पहुँचने वाले अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर का माप है, इसका ध्वनिक दबाव से संबंध इस प्रकार परिभाषित है:
0dB SPL=2×10-5Pa
पेशेवर माइक्रोफ़ोन का अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर आमतौर पर अधिक निर्धारित किया जाता है, जब तक कि यह ध्वनि स्रोत से उचित दूरी पर हो, श्रव्य विरूपण उत्पन्न नहीं होगा। इसलिए यहां हम सीधे मिक्सिंग कंसोल के कार्य स्तर को प्रभावित करने वाले बाद के दो संकेतकों पर चर्चा करेंगे।
1. संवेदनशीलता
संवेदनशीलता इकाई ध्वनिक दबाव उत्तेजना के तहत माइक्रोफोन के आउटपुट वोल्टेज और इनपुट ध्वनिक दबाव का अनुपात है, इसकी इकाई mV/Pa है। सर्किट में स्तर माप के साथ स्थिरता के लिए, संवेदनशीलता को डेसिबल (dB) मान में भी दर्शाया जा सकता है। शुरुआती डेसिबल अक्सर इकाई dBm और dBV में दर्शाए जाते थे:
0dBm=1mW/Pa, अर्थात् 1Pa इनपुट ध्वनिक दबाव के तहत 600Ω लोड को दिए गए 1mW पावर आउटपुट को 0dB के रूप में परिभाषित किया गया है;
0dBV=1V/μbar, 1μbar इनपुट ध्वनिक दबाव पर उत्पन्न 1V वोल्टेज आउटपुट को 0dB के रूप में परिभाषित किया गया है।
आजकल डेसिबल इकाई dBμ में दर्शाए जाते हैं:
0dBμ=0.775V/Pa, अर्थात् 1Pa इनपुट ध्वनिक दबाव के तहत माइक्रोफोन का 0.775V वोल्टेज आउटपुट 0dB (इस प्रकार माइक्रोफोन ध्वनिक दबाव-वोल्टेज रूपांतरण के बाद के स्तर माप को सर्किट में आमतौर पर अपनाए गए संदर्भ इकाई 0dBμ= 0.775V पर एकीकृत किया गया है) के रूप में परिभाषित किया गया है।
जाहिर है, चाहे संवेदनशीलता कैसे भी व्यक्त की गई हो, हम इसे dBμ में बदल सकते हैं, शर्त यह है कि इनपुट Pa इकाई में एकीकृत हो।
उदाहरण: NEUMANN U89 माइक्रोफ़ोन की संवेदनशीलता 8mV/Pa है, सीधे गणना द्वारा
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
इसकी संवेदनशीलता लगभग -40dBμ है।
एक और उदाहरण: AKG C414 माइक्रोफ़ोन की संवेदनशीलता -60dBV है,
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
पहले 1Pa ध्वनिक दबाव पर -60dBV का आउटपुट वोल्टेज X ज्ञात करें:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
X=0.01(V) प्राप्त होता है, अर्थात इसकी संवेदनशीलता 10mV/Pa है। फिर सूत्र द्वारा
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
इसकी संवेदनशीलता लगभग -37dBμ है।
2. अधिकतम आउटपुट स्तर
अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर पर माइक्रोफोन का आउटपुट स्तर ही अधिकतम आउटपुट स्तर है। जिस तरह अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर माइक्रोफोन और ध्वनि स्रोत के बीच की दूरी को सीमित करता है, उसी तरह अधिकतम आउटपुट स्तर सीधे मिक्सिंग कंसोल के इनपुट कार्य स्तर को निर्धारित करता है। किसी दिए गए माइक्रोफोन के लिए, यदि उसकी संवेदनशीलता और उच्चतम ध्वनिक दबाव स्तर ज्ञात हो, तो उसके अधिकतम आउटपुट स्तर की गणना की जा सकती है।
फिर से NEUMANN U89 माइक्रोफोन को उदाहरण के रूप में लें: इसकी संवेदनशीलता 8mV/Pa है, अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर 134dB SPL (10dB इनपुट क्षीणन रेंज में) है। पहले इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर को ध्वनिक दबाव में बदलें, फिर संवेदनशीलता का उपयोग करके अधिकतम आउटपुट स्तर की गणना करें: क्योंकि 0dB SPL= 2×10-5Pa, तो अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव X की गणना इस प्रकार की जा सकती है
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
X=100(Pa) प्राप्त होता है। 8mV/Pa की संवेदनशीलता से, 100Pa पर अधिकतम आउटपुट 800mV होता है, आउटपुट स्तर में परिवर्तित करने पर:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
लगभग 0dBμ। यह U89 माइक्रोफोन का सैद्धांतिक अधिकतम आउटपुट स्तर है। वास्तव में, सामान्य उपयोग में आमतौर पर 10dB क्षीणन रेंज का चयन नहीं किया जाता है (इनपुट शोर को कम करने के लिए), इसलिए जब तक माइक्रोफोन की स्थिति उचित दूरी पर होती है, U89 के सामने अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर आमतौर पर इसकी सामान्य रेंज के तहत 124dB SPL से अधिक नहीं होता है, इसलिए इसका अधिकतम आउटपुट स्तर आमतौर पर 0dBμ से काफी कम होता है।
दो मिक्सिंग कंसोल कार्य स्तर का निर्धारण
तकनीकी रूप से, मिक्सिंग कंसोल का कार्य स्तर इस आधार पर परिभाषित किया जाता है कि इस पर अधिकतम सिग्नल स्तर निर्माता द्वारा निर्धारित अधिकतम गतिशील हेडरूम की ऊपरी सीमा से अधिक न हो (वास्तव में कार्य स्तर कार्यक्रम की आवश्यकताओं के आधार पर भी निर्धारित किया जाना चाहिए)। यहां, अधिकतम गतिशील हेडरूम कुल हार्मोनिक विरूपण संकेतक के तहत अधिकतम स्तर और 0dBμ के ऊपर के स्तर की सीमा को संदर्भित करता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।
इस प्रकार, यदि माइक्रोफोन के छोर पर ध्वनि स्रोत के संभावित अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर और माइक्रोफोन की संवेदनशीलता ज्ञात हो, तो इसके संगत अधिकतम आउटपुट स्तर की गणना की जा सकती है; यह स्तर और मिक्सिंग कंसोल के गतिशील हेडरूम की ऊपरी सीमा के बीच का अंतर, मिक्सिंग कंसोल के इनपुट चरण, अर्थात माइक्रोफोन एम्पलीफायर (माइक प्रीएम्प) के इनपुट लाभ को दर्शाता है; इस लाभ के तहत सिग्नल स्तर ही मिक्सिंग कंसोल का कार्य स्तर होता है।
रिकॉर्ड किए जाने वाले ध्वनि स्रोत के रूप में कलरटूरा सोप्रानो, U89 माइक्रोफोन और AMEK RemBandt मिक्सिंग कंसोल का उपयोग करने के उदाहरण से इसे स्पष्ट करें: यदि माइक्रोफोन से 70cm की दूरी पर ध्वनि स्रोत का अधिकतम ध्वनिक दबाव स्तर 112dB SPL (पीक, ए-भारित) है, माइक्रोफोन द्वारा सहन किया जाने वाला अधिकतम इनपुट ध्वनिक दबाव स्तर 124dB है, संवेदनशीलता 8mV/Pa है, तो सूत्र द्वारा
112dB SPL=20lgX/2×10-5
112dB ध्वनिक दबाव स्तर 8Pa ध्वनिक दबाव के बराबर है, इसका 8Pa×8mV/Pa=64mV वोल्टेज आउटपुट हो सकता है, अर्थात स्तर आउटपुट:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
यह स्तर 70dB माइक प्रीएम्प लाभ, माइक प्रीएम्प चरण के गतिशील हेडरूम के साथ जुड़ने पर कुल हार्मोनिक विरूपण 0.017% होने पर 12dBμ मिक्सिंग कंसोल (इस मिक्सिंग कंसोल का लाइन एम्पलीफायर चरण गतिशील हेडरूम 28dBμ है) के बाद, +12dBμ की ऊपरी सीमा के साथ अभी भी 34dB का हेडरूम (+12dB - (-22dB) = 34dB) है, यही मिक्सिंग कंसोल का आवश्यक इनपुट लाभ है। इस प्रकार मिक्सिंग कंसोल का कार्य स्तर निर्धारित होता है।
वास्तविक संचालन में, यह सुनिश्चित करने के लिए कि अधिकतम सिग्नल स्तर पर मिक्सिंग कंसोल का कुल हार्मोनिक विरूपण 0.017% से कम हो, आमतौर पर उपरोक्त माइक प्रीएम्प लाभ को कुछ डेसिबल और कम कर देना चाहिए। कमी की सीमा निम्नलिखित विधि द्वारा निर्धारित की जाती है: सबसे पहले चैनल, मॉनिटर और कुल आउटपुट के तीनों भागों के फ़ेडर (स्तर नियंत्रक) को 0dB कार्य स्थिति पर रखें, फिर उस समय इनपुट और आउटपुट के वॉल्यूम मीटर को देखें, उनके सामान्य सीमा में संकेत को संदर्भ के रूप में लेते हुए, कमी के डेसिबल संख्या निर्धारित करें।