Mikrofon ve Mikser Seviyesi ile İlgili Bilgiler
Mikrofonun teknik özellikleri, mikrofon seçimi ve kullanımı için önemli bir referanstır. Anlamlarını tam olarak kavradıktan sonra, mikrofon ile ses kaynağı arasındaki mesafeyi doğru ayarlayabilir, ses basıncı ile voltaj arasındaki dönüşüm ilişkisini anlayabilir ve mikrofonun bulunduğu ortamdaki ses basınç seviyesini mikser giriş seviyesine doğru bir şekilde dönüştürerek mikserin kazanç ayarını belirleyebilirsiniz. Bu sayede en yüksek sinyal-gürültü oranına ve en düşük bozulmaya sahip doğrusal bir sinyal elde edebilirsiniz.
Peki, mikrofonun hangi özellikleri mikser girişi ile yakından ilişkilidir? Aynı zamanda bu özelliklere dayanarak mikserin çalışma seviyesi nasıl belirlenir?
I. Önemli Özelliklerin Anlamları
Ses uygulamaları, MIDI, kayıt, miksaj, müzik prodüksiyonu, recording, audio, VST, mixing, enstrümanlar, gitar, mikrofon, kulaklık, ses kartları gibi konularda kapsamlı bilgi ve haberler sunan bir iletişim ve öğrenme platformudur!
Yayın kalitesindeki mikrofonların teknik özellikleri arasında yaklaşık 10 farklı parametre bulunur. Ses kaynağı ve mikser açısından en önemli olanları şu üçüdür: maksimum giriş ses basınç seviyesi, hassasiyet ve maksimum çıkış seviyesi. Maksimum giriş ses basınç seviyesi, mikrofonun %0.5 toplam harmonik bozulmaya ulaşmadan kaldırabileceği maksimum ses basınç seviyesinin ölçüsüdür ve ses basıncı ile şu şekilde tanımlanır:
0dB SPL=2×10-5Pa
Profesyonel mikrofonların maksimum giriş ses basınç seviyesi genellikle yüksek olarak belirlenir. Mikrofon ile ses kaynağı arasındaki mesafe uygun olduğu sürece, duyulabilir bir bozulma oluşmaz. Bu nedenle, burada mikserin çalışma seviyesini doğrudan etkileyen diğer iki özellik üzerinde odaklanacağız.
1. Hassasiyet
Hassasiyet, mikrofonun birim ses basıncı uyarımında ürettiği çıkış voltajının giriş ses basıncına oranıdır ve birimi mV/Pa'dır. Devrelerdeki seviye ölçümleri ile tutarlı olması için hassasiyet aynı zamanda desibel (dB) cinsinden de ifade edilebilir. Geçmişte desibel genellikle dBm ve dBV birimleri ile ifade edilirdi:
0dBm=1mW/Pa, yani 1Pa giriş ses basıncında 600Ω yüke sağlanan 1mW güç çıkışı 0dB olarak tanımlanır;
0dBV=1V/μbar, 1μbar giriş ses basıncında üretilen 1V çıkış voltajı 0dB olarak tanımlanır.
Günümüzde ise desibel dBμ birimi ile ifade edilir:
0dBμ=0.775V/Pa, yani 1Pa giriş ses basıncında mikrofonun 0.775V çıkış voltajı 0dB olarak tanımlanır (bu, mikrofonun ses basıncı-voltaj dönüşümünden sonraki seviye ölçümünü, devrelerde yaygın olarak kullanılan 0dBμ=0.775V referans birimi ile uyumlu hale getirir).
Açıkça görülüyor ki, hassasiyet nasıl ifade edilirse edilsin, onu dBμ'ye dönüştürebiliriz, ancak giriş biriminin Pa cinsinden olması gerekir.
Örneğin: NEUMANN U89 mikrofonunun hassasiyeti 8mV/Pa'dır ve doğrudan
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
formülü ile hesaplanarak hassasiyetinin yaklaşık -40dBμ olduğu bulunabilir.
Bir başka örnek: AKG C414 mikrofonunun hassasiyeti -60dBV'dir ve
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
formülü ile 1Pa ses basıncında -60dBV çıkış voltajı X:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
hesaplanarak X=0.01(V), yani hassasiyeti 10mV/Pa bulunur. Daha sonra
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
formülü ile hassasiyetinin yaklaşık -37dBμ olduğu bulunabilir.
2. Maksimum Çıkış Seviyesi
Mikrofonun maksimum giriş ses basınç seviyesindeki çıkış seviyesi, maksimum çıkış seviyesidir. Tıpkı maksimum giriş ses basınç seviyesinin mikrofon ile ses kaynağı arasındaki mesafeyi sınırlaması gibi, maksimum çıkış seviyesi de doğrudan mikserin giriş çalışma seviyesini belirler. Belirli bir mikrofon için, hassasiyeti ve maksimum ses basınç seviyesi biliniyorsa, maksimum çıkış seviyesi hesaplanabilir.
NEUMANN U89 mikrofonunu örnek alalım: hassasiyeti 8mV/Pa, maksimum giriş ses basınç seviyesi 134dB SPL'dir (10dB giriş zayıflatma konumunda). Önce giriş ses basınç seviyesini ses basıncına dönüştürün, ardından hassasiyeti kullanarak maksimum çıkış seviyesini hesaplayın: 0dB SPL=2×10-5Pa olduğundan, maksimum giriş ses basıncı X,
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
formülü ile X=100(Pa) olarak bulunur. Hassasiyet 8mV/Pa olduğundan, 100Pa'da maksimum çıkış 800mV'dir ve çıkış seviyesi olarak:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
yaklaşık 0dBμ olarak hesaplanır. Bu, U89 mikrofonunun teorik olarak maksimum çıkış seviyesidir. Pratikte, normal kullanımda genellikle 10dB zayıflatma konumu seçilmez (giriş gürültüsünü azaltmak için), bu nedenle mikrofonun yerleşim mesafesi uygun olduğu sürece, U89 önündeki maksimum ses basınç seviyesi genellikle normal konumdaki 124dB SPL'yi aşmaz. Dolayısıyla, maksimum çıkış seviyesi genellikle 0dBμ'nin oldukça altında kalır.
II. Mikser Çalışma Seviyesinin Belirlenmesi
Teknik açıdan, mikserin çalışma seviyesi, üzerindeki maksimum sinyal seviyesinin üretici tarafından belirlenen maksimum dinamik aralık üst sınırını aşmaması koşuluyla tanımlanır (pratikte çalışma seviyesi aynı zamanda programın ihtiyaçlarına göre belirlenmelidir). Burada, maksimum dinamik aralık, toplam harmonik bozulma ölçütü altında maksimum seviye ile 0dBμ üzerindeki bir seviye aralığını ifade eder, şekilde gösterildiği gibi.
Bu durumda, mikrofon tarafında ses kaynağının olası maksimum ses basınç seviyesi ve mikrofonun hassasiyeti biliniyorsa, bunlara karşılık gelen maksimum çıkış seviyesi hesaplanabilir; bu seviye ile mikserin dinamik aralık üst sınırı arasındaki fark, mikserin giriş katının, yani mikrofon amplifikatörünün (kısaca 'mic preamp') giriş kazancıdır; bu kazanç altındaki sinyal seviyesi, mikserin çalışma seviyesidir.
Kaydedilen ses kaynağının bir koloratur soprano olduğu, U89 mikrofon ve AMEK RemBandt mikser kullanıldığı bir örnekle açıklayalım: Mikrofondan 70cm uzaklıktaki ses kaynağının maksimum ses basınç seviyesi 112dB SPL (tepe değeri, A ağırlıklı) ise, mikrofonun kaldırabileceği maksimum giriş ses basınç seviyesi 124dB, hassasiyeti 8mV/Pa'dır. Formül
112dB SPL=20lgX/2×10-5
ile 112dB ses basınç seviyesinin 8Pa ses basıncına karşılık geldiği bulunur. Bu, 8Pa×8mV/Pa=64mV çıkış voltajı üretebilir, yani çıkış seviyesi:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
olur. Bu seviye, 70dB mikrofon amplifikatör kazancına ve amplifikatör katının dinamik aralığının toplam harmonik bozulma %0.017 olduğunda 12dBμ olduğu bir miksere bağlandığında (bu mikserin hat amplifikatör katının dinamik aralığı 28dBμ'dir), +12dBμ üst sınırı ile arasında 34dB'lik bir boşluk (+12dB-(-22dB)=34dB) kalır. Bu, mikserin olması gereken giriş kazancıdır. Böylece mikserin çalışma seviyesi belirlenmiş olur.
Pratik uygulamada, mikserin maksimum sinyal seviyesinde toplam harmonik bozulmanın %0.017'in altında kalmasını sağlamak için genellikle yukarıdaki mikrofon amplifikatör kazancı birkaç dB daha düşürülmelidir. Düşürme miktarı şu yöntemle belirlenir: Önce kanal, monitör ve ana çıkış bölümlerindeki sürgülü zayıflatıcıların tümü 0dB çalışma konumuna getirilir. Ardından giriş ve çıkış ses seviye göstergeleri gözlemlenir ve normal aralıkta oldukları referans alınarak düşürme miktarının dB cinsinden değeri belirlenir.
Peki, mikrofonun hangi özellikleri mikser girişi ile yakından ilişkilidir? Aynı zamanda bu özelliklere dayanarak mikserin çalışma seviyesi nasıl belirlenir?
I. Önemli Özelliklerin Anlamları
Ses uygulamaları, MIDI, kayıt, miksaj, müzik prodüksiyonu, recording, audio, VST, mixing, enstrümanlar, gitar, mikrofon, kulaklık, ses kartları gibi konularda kapsamlı bilgi ve haberler sunan bir iletişim ve öğrenme platformudur!
Yayın kalitesindeki mikrofonların teknik özellikleri arasında yaklaşık 10 farklı parametre bulunur. Ses kaynağı ve mikser açısından en önemli olanları şu üçüdür: maksimum giriş ses basınç seviyesi, hassasiyet ve maksimum çıkış seviyesi. Maksimum giriş ses basınç seviyesi, mikrofonun %0.5 toplam harmonik bozulmaya ulaşmadan kaldırabileceği maksimum ses basınç seviyesinin ölçüsüdür ve ses basıncı ile şu şekilde tanımlanır:
0dB SPL=2×10-5Pa
Profesyonel mikrofonların maksimum giriş ses basınç seviyesi genellikle yüksek olarak belirlenir. Mikrofon ile ses kaynağı arasındaki mesafe uygun olduğu sürece, duyulabilir bir bozulma oluşmaz. Bu nedenle, burada mikserin çalışma seviyesini doğrudan etkileyen diğer iki özellik üzerinde odaklanacağız.
1. Hassasiyet
Hassasiyet, mikrofonun birim ses basıncı uyarımında ürettiği çıkış voltajının giriş ses basıncına oranıdır ve birimi mV/Pa'dır. Devrelerdeki seviye ölçümleri ile tutarlı olması için hassasiyet aynı zamanda desibel (dB) cinsinden de ifade edilebilir. Geçmişte desibel genellikle dBm ve dBV birimleri ile ifade edilirdi:
0dBm=1mW/Pa, yani 1Pa giriş ses basıncında 600Ω yüke sağlanan 1mW güç çıkışı 0dB olarak tanımlanır;
0dBV=1V/μbar, 1μbar giriş ses basıncında üretilen 1V çıkış voltajı 0dB olarak tanımlanır.
Günümüzde ise desibel dBμ birimi ile ifade edilir:
0dBμ=0.775V/Pa, yani 1Pa giriş ses basıncında mikrofonun 0.775V çıkış voltajı 0dB olarak tanımlanır (bu, mikrofonun ses basıncı-voltaj dönüşümünden sonraki seviye ölçümünü, devrelerde yaygın olarak kullanılan 0dBμ=0.775V referans birimi ile uyumlu hale getirir).
Açıkça görülüyor ki, hassasiyet nasıl ifade edilirse edilsin, onu dBμ'ye dönüştürebiliriz, ancak giriş biriminin Pa cinsinden olması gerekir.
Örneğin: NEUMANN U89 mikrofonunun hassasiyeti 8mV/Pa'dır ve doğrudan
20lg[(0.008V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
formülü ile hesaplanarak hassasiyetinin yaklaşık -40dBμ olduğu bulunabilir.
Bir başka örnek: AKG C414 mikrofonunun hassasiyeti -60dBV'dir ve
0dBV=1V/μbar=10V/Pa
formülü ile 1Pa ses basıncında -60dBV çıkış voltajı X:
20lg[(X V/Pa)÷(10V/Pa)]=-60
hesaplanarak X=0.01(V), yani hassasiyeti 10mV/Pa bulunur. Daha sonra
20lg[(0.01V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
formülü ile hassasiyetinin yaklaşık -37dBμ olduğu bulunabilir.
2. Maksimum Çıkış Seviyesi
Mikrofonun maksimum giriş ses basınç seviyesindeki çıkış seviyesi, maksimum çıkış seviyesidir. Tıpkı maksimum giriş ses basınç seviyesinin mikrofon ile ses kaynağı arasındaki mesafeyi sınırlaması gibi, maksimum çıkış seviyesi de doğrudan mikserin giriş çalışma seviyesini belirler. Belirli bir mikrofon için, hassasiyeti ve maksimum ses basınç seviyesi biliniyorsa, maksimum çıkış seviyesi hesaplanabilir.
NEUMANN U89 mikrofonunu örnek alalım: hassasiyeti 8mV/Pa, maksimum giriş ses basınç seviyesi 134dB SPL'dir (10dB giriş zayıflatma konumunda). Önce giriş ses basınç seviyesini ses basıncına dönüştürün, ardından hassasiyeti kullanarak maksimum çıkış seviyesini hesaplayın: 0dB SPL=2×10-5Pa olduğundan, maksimum giriş ses basıncı X,
134dB SPL=20lgX/2×10-5Pa
formülü ile X=100(Pa) olarak bulunur. Hassasiyet 8mV/Pa olduğundan, 100Pa'da maksimum çıkış 800mV'dir ve çıkış seviyesi olarak:
20lg[(0.8V/Pa)÷(0.775V/Pa)]
yaklaşık 0dBμ olarak hesaplanır. Bu, U89 mikrofonunun teorik olarak maksimum çıkış seviyesidir. Pratikte, normal kullanımda genellikle 10dB zayıflatma konumu seçilmez (giriş gürültüsünü azaltmak için), bu nedenle mikrofonun yerleşim mesafesi uygun olduğu sürece, U89 önündeki maksimum ses basınç seviyesi genellikle normal konumdaki 124dB SPL'yi aşmaz. Dolayısıyla, maksimum çıkış seviyesi genellikle 0dBμ'nin oldukça altında kalır.
II. Mikser Çalışma Seviyesinin Belirlenmesi
Teknik açıdan, mikserin çalışma seviyesi, üzerindeki maksimum sinyal seviyesinin üretici tarafından belirlenen maksimum dinamik aralık üst sınırını aşmaması koşuluyla tanımlanır (pratikte çalışma seviyesi aynı zamanda programın ihtiyaçlarına göre belirlenmelidir). Burada, maksimum dinamik aralık, toplam harmonik bozulma ölçütü altında maksimum seviye ile 0dBμ üzerindeki bir seviye aralığını ifade eder, şekilde gösterildiği gibi.
Bu durumda, mikrofon tarafında ses kaynağının olası maksimum ses basınç seviyesi ve mikrofonun hassasiyeti biliniyorsa, bunlara karşılık gelen maksimum çıkış seviyesi hesaplanabilir; bu seviye ile mikserin dinamik aralık üst sınırı arasındaki fark, mikserin giriş katının, yani mikrofon amplifikatörünün (kısaca 'mic preamp') giriş kazancıdır; bu kazanç altındaki sinyal seviyesi, mikserin çalışma seviyesidir.
Kaydedilen ses kaynağının bir koloratur soprano olduğu, U89 mikrofon ve AMEK RemBandt mikser kullanıldığı bir örnekle açıklayalım: Mikrofondan 70cm uzaklıktaki ses kaynağının maksimum ses basınç seviyesi 112dB SPL (tepe değeri, A ağırlıklı) ise, mikrofonun kaldırabileceği maksimum giriş ses basınç seviyesi 124dB, hassasiyeti 8mV/Pa'dır. Formül
112dB SPL=20lgX/2×10-5
ile 112dB ses basınç seviyesinin 8Pa ses basıncına karşılık geldiği bulunur. Bu, 8Pa×8mV/Pa=64mV çıkış voltajı üretebilir, yani çıkış seviyesi:
20lg[(0.064V/Pa)÷(0.775V/Pa)]=-22dBμ
olur. Bu seviye, 70dB mikrofon amplifikatör kazancına ve amplifikatör katının dinamik aralığının toplam harmonik bozulma %0.017 olduğunda 12dBμ olduğu bir miksere bağlandığında (bu mikserin hat amplifikatör katının dinamik aralığı 28dBμ'dir), +12dBμ üst sınırı ile arasında 34dB'lik bir boşluk (+12dB-(-22dB)=34dB) kalır. Bu, mikserin olması gereken giriş kazancıdır. Böylece mikserin çalışma seviyesi belirlenmiş olur.
Pratik uygulamada, mikserin maksimum sinyal seviyesinde toplam harmonik bozulmanın %0.017'in altında kalmasını sağlamak için genellikle yukarıdaki mikrofon amplifikatör kazancı birkaç dB daha düşürülmelidir. Düşürme miktarı şu yöntemle belirlenir: Önce kanal, monitör ve ana çıkış bölümlerindeki sürgülü zayıflatıcıların tümü 0dB çalışma konumuna getirilir. Ardından giriş ve çıkış ses seviye göstergeleri gözlemlenir ve normal aralıkta oldukları referans alınarak düşürme miktarının dB cinsinden değeri belirlenir.