Conhecimentos relacionados com o nível de microfone e mesa de mixagem
Os indicadores técnicos do microfone são uma base importante para a seleção e utilização do microfone. Só compreendendo o seu significado exato é possível lidar adequadamente com a distância entre o microfone e a fonte sonora, dominar a relação de conversão entre pressão sonora e tensão, e converter com precisão o nível de pressão sonora do campo sonoro onde o microfone está localizado para o nível da entrada da mesa de mixagem, determinando assim o ganho de entrada da mesa de mixagem e obtendo um sinal linear com a relação sinal-ruído mais alta e a distorção mais baixa.
Então, quais indicadores do microfone estão intimamente relacionados com a entrada da mesa de mixagem? E como determinar o nível de trabalho da mesa de mixagem com base nisso?
I Significado de vários indicadores importantes
A aplicação de áudio é uma plataforma de comunicação e aprendizagem que fornece as informações e notícias mais abrangentes sobre midi, gravação, mixagem, produção musical, recording, audio, vst, mixing, instrumentos, guitarra, microfone, fones de ouvido, placas de som, etc.!
Os indicadores técnicos de microfones de nível de transmissão são quase 10. Para a fonte sonora e a mesa de mixagem, os mais importantes são os seguintes 3: nível máximo de pressão sonora de entrada, sensibilidade e nível máximo de saída. O nível máximo de pressão sonora de entrada é uma medida da pressão sonora máxima que o microfone pode suportar com distorção harmónica total de 0,5%. A sua relação com a pressão sonora é definida como:
0dB SPL=2×10-5Pa
O nível máximo de pressão sonora de entrada dos microfones profissionais é geralmente definido de forma elevada. Desde que a distância entre ele e a fonte sonora seja adequada, não produzirá distorção audível. Portanto, aqui focamos nos dois últimos indicadores que afetam diretamente o nível de trabalho da mesa de mixagem.
1. Sensibilidade
A sensibilidade é a razão entre a tensão de saída e a pressão sonora de entrada do microfone sob excitação de pressão sonora unitária, e a sua unidade é mV/Pa. Para ser consistente com a medição do nível no circuito, a sensibilidade também pode ser expressa em valor decibel (dB). Nos primeiros tempos, os decibéis eram frequentemente expressos em unidades dBm e dBV:
0dBm=1mW/Pa, ou seja, define 0dB como a saída de potência de 1mW para uma carga de 600Ω sob pressão sonora de entrada de 1Pa;
0dBV=1V/μbar, define 0dB como a saída de tensão de 1V produzida sob pressão sonora de entrada de 1μbar.
Atualmente, os decibéis são expressos em unidade dBμ:
0dBμ=0.775V/Pa, ou seja, define 0dB como a saída de tensão de 0.775V do microfone sob pressão sonora de entrada de 1Pa (desta forma, a medição do nível após a conversão pressão sonora-tensão do microfone é unificada à unidade de referência comummente utilizada nos circuitos 0dBμ= 0.775V).
Obviamente, independentemente de como a sensibilidade é expressa, podemos convertê-la para dBμ, desde que a entrada seja unificada para a unidade Pa.
Por exemplo: a sensibilidade do microfone NEUMANN U89 é de 8mV/Pa, que pode ser obtida diretamente por
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
resultando numa sensibilidade de aproximadamente -40dBμ.
Outro exemplo: a sensibilidade do microfone AKG C414 é de -60dBV, por
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
Primeiro calcule a tensão de saída X sob pressão sonora de 1Pa para -60dBV:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
obtendo X=0.01(V), ou seja, a sua sensibilidade é de 10mV/Pa. Depois, pela fórmula
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
obtém-se uma sensibilidade de aproximadamente -37dBμ.
2. Nível máximo de saída
O nível de saída do microfone sob o nível máximo de pressão sonora de entrada é o nível máximo de saída. Assim como o nível máximo de pressão sonora de entrada limita a distância entre o microfone e a fonte sonora, o nível máximo de saída determina diretamente o nível de trabalho de entrada da mesa de mixagem. Para um microfone específico, desde que a sua sensibilidade e o nível máximo de pressão sonora sejam conhecidos, o seu nível máximo de saída pode ser calculado.
Tomemos novamente o microfone NEUMANN U89 como exemplo: a sua sensibilidade é de 8mV/Pa, o nível máximo de pressão sonora de entrada é de 134dB SPL (na faixa de atenuação de entrada de 10dB). Primeiro converta o nível de pressão sonora de entrada em pressão sonora e, em seguida, calcule o nível máximo de saída a partir da sensibilidade: porque 0dB SPL= 2×10-5Pa, então a pressão sonora máxima X pode ser obtida por
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
resultando em X=100(Pa). Pela sensibilidade de 8mV/Pa, a saída máxima a 100Pa é de 800mV, convertendo para nível de saída:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
aproximadamente 0dBμ. Este é o nível máximo de saída teórico do microfone U89. Na realidade, durante o uso normal, geralmente não se seleciona a faixa de atenuação de 10dB (para reduzir o ruído de entrada), portanto, desde que a distância de colocação do microfone seja adequada, o nível máximo de pressão sonora antes do U89 geralmente não excederá os 124dB SPL na faixa normal, então o seu nível máximo de saída geralmente fica muito abaixo de 0dBμ.
II Determinação do nível de trabalho da mesa de mixagem
Tecnicamente, o nível de trabalho da mesa de mixagem é definido pelo fato de que o seu nível máximo de sinal não excede o limite superior da margem dinâmica máxima definida pelo fabricante (na prática, o nível de trabalho ainda precisa ser determinado de acordo com as necessidades do programa). Aqui, a margem dinâmica máxima refere-se à faixa de nível acima do nível máximo sob o indicador de distorção harmônica total e acima de 0dBμ, conforme ilustrado.
Assim, desde que o nível máximo de pressão sonora possível da fonte sonora e a sensibilidade do microfone sejam conhecidos na extremidade do microfone, o nível máximo de saída correspondente pode ser calculado; a diferença entre este nível e o limite superior da margem dinâmica da mesa de mixagem é o ganho de entrada do estágio de entrada da mesa de mixagem, ou seja, do amplificador de microfone (ampli de microfone); o nível de sinal sob este ganho é o nível de trabalho da mesa de mixagem.
Tomemos como exemplo uma fonte sonora gravada sendo um soprano coloratura, usando um microfone U89 e uma mesa de mixagem AMEK RemBandt: suponha que o nível máximo de pressão sonora da fonte sonora a 70cm do microfone seja 112dB SPL (pico, ponderado A), o nível máximo de pressão sonora de entrada que o microfone pode suportar seja 124dB, a sensibilidade seja 8mV/Pa, pela fórmula
112dB SPL=20lgX/2×10-5
pode-se ver que 112dB de nível de pressão sonora corresponde a uma pressão sonora de 8Pa, que pode ter uma saída de tensão de 8Pa×8mV/Pa=64mV, ou seja, uma saída de nível:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
Este nível, quando conectado a uma mesa de mixagem com ganho de ampli de microfone de 70dB e margem dinâmica do estágio de ampli de microfone de 12dBμ com distorção harmônica total de 0,017% (a margem dinâmica do estágio de amplificação de linha desta mesa de mixagem é de 28dBμ), ainda tem uma margem de 34dB em relação ao limite superior de +12dBμ (+12dB-(-22dB)=34dB), este é o ganho de entrada que a mesa de mixagem deve ter. Assim, o nível de trabalho da mesa de mixagem é determinado.
Na operação real, para garantir que a distorção harmônica total da mesa de mixagem no nível máximo de sinal seja inferior a 0,017%, geralmente deve-se reduzir o ganho do ampli de microfone acima em mais alguns decibéis. A magnitude da redução é determinada pelo seguinte método: primeiro coloque os atenuadores de deslize (faders) do canal, monitoração e saída total nas posições de trabalho de 0dB, depois observe os medidores de volume de entrada e saída neste momento, e com base na indicação na região normal como referência, determine o número de decibéis da redução.
Então, quais indicadores do microfone estão intimamente relacionados com a entrada da mesa de mixagem? E como determinar o nível de trabalho da mesa de mixagem com base nisso?
I Significado de vários indicadores importantes
A aplicação de áudio é uma plataforma de comunicação e aprendizagem que fornece as informações e notícias mais abrangentes sobre midi, gravação, mixagem, produção musical, recording, audio, vst, mixing, instrumentos, guitarra, microfone, fones de ouvido, placas de som, etc.!
Os indicadores técnicos de microfones de nível de transmissão são quase 10. Para a fonte sonora e a mesa de mixagem, os mais importantes são os seguintes 3: nível máximo de pressão sonora de entrada, sensibilidade e nível máximo de saída. O nível máximo de pressão sonora de entrada é uma medida da pressão sonora máxima que o microfone pode suportar com distorção harmónica total de 0,5%. A sua relação com a pressão sonora é definida como:
0dB SPL=2×10-5Pa
O nível máximo de pressão sonora de entrada dos microfones profissionais é geralmente definido de forma elevada. Desde que a distância entre ele e a fonte sonora seja adequada, não produzirá distorção audível. Portanto, aqui focamos nos dois últimos indicadores que afetam diretamente o nível de trabalho da mesa de mixagem.
1. Sensibilidade
A sensibilidade é a razão entre a tensão de saída e a pressão sonora de entrada do microfone sob excitação de pressão sonora unitária, e a sua unidade é mV/Pa. Para ser consistente com a medição do nível no circuito, a sensibilidade também pode ser expressa em valor decibel (dB). Nos primeiros tempos, os decibéis eram frequentemente expressos em unidades dBm e dBV:
0dBm=1mW/Pa, ou seja, define 0dB como a saída de potência de 1mW para uma carga de 600Ω sob pressão sonora de entrada de 1Pa;
0dBV=1V/μbar, define 0dB como a saída de tensão de 1V produzida sob pressão sonora de entrada de 1μbar.
Atualmente, os decibéis são expressos em unidade dBμ:
0dBμ=0.775V/Pa, ou seja, define 0dB como a saída de tensão de 0.775V do microfone sob pressão sonora de entrada de 1Pa (desta forma, a medição do nível após a conversão pressão sonora-tensão do microfone é unificada à unidade de referência comummente utilizada nos circuitos 0dBμ= 0.775V).
Obviamente, independentemente de como a sensibilidade é expressa, podemos convertê-la para dBμ, desde que a entrada seja unificada para a unidade Pa.
Por exemplo: a sensibilidade do microfone NEUMANN U89 é de 8mV/Pa, que pode ser obtida diretamente por
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
resultando numa sensibilidade de aproximadamente -40dBμ.
Outro exemplo: a sensibilidade do microfone AKG C414 é de -60dBV, por
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
Primeiro calcule a tensão de saída X sob pressão sonora de 1Pa para -60dBV:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
obtendo X=0.01(V), ou seja, a sua sensibilidade é de 10mV/Pa. Depois, pela fórmula
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
obtém-se uma sensibilidade de aproximadamente -37dBμ.
2. Nível máximo de saída
O nível de saída do microfone sob o nível máximo de pressão sonora de entrada é o nível máximo de saída. Assim como o nível máximo de pressão sonora de entrada limita a distância entre o microfone e a fonte sonora, o nível máximo de saída determina diretamente o nível de trabalho de entrada da mesa de mixagem. Para um microfone específico, desde que a sua sensibilidade e o nível máximo de pressão sonora sejam conhecidos, o seu nível máximo de saída pode ser calculado.
Tomemos novamente o microfone NEUMANN U89 como exemplo: a sua sensibilidade é de 8mV/Pa, o nível máximo de pressão sonora de entrada é de 134dB SPL (na faixa de atenuação de entrada de 10dB). Primeiro converta o nível de pressão sonora de entrada em pressão sonora e, em seguida, calcule o nível máximo de saída a partir da sensibilidade: porque 0dB SPL= 2×10-5Pa, então a pressão sonora máxima X pode ser obtida por
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
resultando em X=100(Pa). Pela sensibilidade de 8mV/Pa, a saída máxima a 100Pa é de 800mV, convertendo para nível de saída:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
aproximadamente 0dBμ. Este é o nível máximo de saída teórico do microfone U89. Na realidade, durante o uso normal, geralmente não se seleciona a faixa de atenuação de 10dB (para reduzir o ruído de entrada), portanto, desde que a distância de colocação do microfone seja adequada, o nível máximo de pressão sonora antes do U89 geralmente não excederá os 124dB SPL na faixa normal, então o seu nível máximo de saída geralmente fica muito abaixo de 0dBμ.
II Determinação do nível de trabalho da mesa de mixagem
Tecnicamente, o nível de trabalho da mesa de mixagem é definido pelo fato de que o seu nível máximo de sinal não excede o limite superior da margem dinâmica máxima definida pelo fabricante (na prática, o nível de trabalho ainda precisa ser determinado de acordo com as necessidades do programa). Aqui, a margem dinâmica máxima refere-se à faixa de nível acima do nível máximo sob o indicador de distorção harmônica total e acima de 0dBμ, conforme ilustrado.
Assim, desde que o nível máximo de pressão sonora possível da fonte sonora e a sensibilidade do microfone sejam conhecidos na extremidade do microfone, o nível máximo de saída correspondente pode ser calculado; a diferença entre este nível e o limite superior da margem dinâmica da mesa de mixagem é o ganho de entrada do estágio de entrada da mesa de mixagem, ou seja, do amplificador de microfone (ampli de microfone); o nível de sinal sob este ganho é o nível de trabalho da mesa de mixagem.
Tomemos como exemplo uma fonte sonora gravada sendo um soprano coloratura, usando um microfone U89 e uma mesa de mixagem AMEK RemBandt: suponha que o nível máximo de pressão sonora da fonte sonora a 70cm do microfone seja 112dB SPL (pico, ponderado A), o nível máximo de pressão sonora de entrada que o microfone pode suportar seja 124dB, a sensibilidade seja 8mV/Pa, pela fórmula
112dB SPL=20lgX/2×10-5
pode-se ver que 112dB de nível de pressão sonora corresponde a uma pressão sonora de 8Pa, que pode ter uma saída de tensão de 8Pa×8mV/Pa=64mV, ou seja, uma saída de nível:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
Este nível, quando conectado a uma mesa de mixagem com ganho de ampli de microfone de 70dB e margem dinâmica do estágio de ampli de microfone de 12dBμ com distorção harmônica total de 0,017% (a margem dinâmica do estágio de amplificação de linha desta mesa de mixagem é de 28dBμ), ainda tem uma margem de 34dB em relação ao limite superior de +12dBμ (+12dB-(-22dB)=34dB), este é o ganho de entrada que a mesa de mixagem deve ter. Assim, o nível de trabalho da mesa de mixagem é determinado.
Na operação real, para garantir que a distorção harmônica total da mesa de mixagem no nível máximo de sinal seja inferior a 0,017%, geralmente deve-se reduzir o ganho do ampli de microfone acima em mais alguns decibéis. A magnitude da redução é determinada pelo seguinte método: primeiro coloque os atenuadores de deslize (faders) do canal, monitoração e saída total nas posições de trabalho de 0dB, depois observe os medidores de volume de entrada e saída neste momento, e com base na indicação na região normal como referência, determine o número de decibéis da redução.