Start

De minimum setup

Een typische signaalweg

Toen Graham Bell op het einde van de negentiende eeuw voor het eerst zijn telefoon demonstreerde, beweerden zijn proefpersonen dat ze zijn stem door het toestel zo helder konden verstaan dat het leek alsof hij in dezelfde kamer stond. Intussen houden we er wel andere opvattingen over klankkwaliteit op na, maar de realistische weergave van vooraf opgenomen geluid blijft nog steeds een doel op zich en het technisch proces om dat doel te bereiken is er met de jaren bepaald niet eenvoudiger op geworden. In dit hoofdstuk overlopen we de belangrijkste schakels in de ketting vanuit het standpunt van een opnemende muzikant.

 

Microfoons

Het eerste instrument dat je nodig hebt om eender welk geluid op te nemen, is een microfoon. Een microfoon zet verschillen in luchtdruk — in essentie komt geluid daarop neer — om in elektrische signalen. Deze omzetting gebeurt steeds in twee stappen. De luchtdrukschommelingen worden eerst omgezet in mechanische trillingen, waarna deze mechanische beweging wordt omgezet in spanningsschommelingen. Microfoons worden vaak van elkaar onderscheiden op basis van de manier waarop deze mechanische trillingen worden omgezet in een elektrisch signaal. De drie meest courante microfoontypes zijn dynamische microfoons, condensatormicrofoons en bandmicrofoons. Elk van deze types heeft zijn specifieke eigenschappen, en het is dan ook belangrijk te overwegen welk soort microfoon het meest in aanmerking komt voor een bepaalde toepassing.

Een dynamische microfoon bestaat in essentie uit een membraan, waaraan een elektrische geleider (meestal een spoel) is bevestigd, en een sterke magneet. Onder invloed van het trillende membraan beweegt de spoel in het magnetisch veld en wordt ze door inductie elektrisch geladen. De gevoeligheid van een dynamische microfoon (het uitgestuurde voltage voor een bepaalde geluidsdruk) ligt relatief laag. Dat vormt doorgaans geen bezwaar voor de toepassingen waarbij dit soort microfoon het best tot zijn recht komt, voornamelijk als handmicrofoon of voor opname vanop korte afstand. Dynamische microfoons zijn het meest gevoelig in het middengebied van het spectrum en hun eigen resonantie kan goed worden gedempt. Daardoor ondervinden ze relatief weinig hinder van mechanische bijgeluiden en wind, wat van deze microfoons robuuste all-rounders maakt. Het archetype van de moderne dynamische microfoon is de Shure SM58, samen met de vrijwel identieke SM57 een klassieker op het podium en in de studio.

De werking van een bandmicrofoon (ribbon microphone) berust op hetzelfde principe, waarbij een flinterdunne folie (doorgaans aluminium) tegelijkertijd dienst doet als membraan en als geleider. De strip is onder lichte spanning gemonteerd tussen de twee polen van een magneet. Door de lichtheid van het membraan kan een bandmicrofoon op accurate wijze “transients” (plotse sprongen in dynamiek) registreren en levert hij een zeer vloeiende respons op over het ganse spectrum, wat hem een zeer aangenaam muzikaal karakter verleent. Diezelfde lichtheid maakt het ontwerp echter uiterst gevoelig voor luchtverplaatsing en mechanische trillingen, wat het aantal toepassingen dan weer beperkt. Een schoolvoorbeeld van een courante bandmicrofoon is de AEA R84.

In professionele opnamesituaties wordt het vaakst gebruik gemaakt van elektrostatische microfoons, beter bekend onder de term “condensatormicrofoons”. Dit type microfoon is nochtans complex (en bijgevolg relatief duur) in productie en dient met de nodige zorg behandeld en onderhouden te worden. Een dun membraan, vervaardigd uit metaal of uit plastic film met een metalen coating, wordt gemonteerd op korte afstand van een metalen achterwand. Het bewegende membraan en de vaste achterwand worden vervolgens omgekeerd gepolariseerd en vormen zo de twee elektrodes van een eenvoudige condensator. Wanneer het membraan beweegt, verandert de afstand tussen de twee polen en bijgevolg ook de weerstand van de condensator. Deze fluctuaties genereren vervolgens de geschikte uitgangsspanning. Door de hoge weerstand van dergelijk ontwerp is het noodzakeljk het signaal te versterken meteen nadat het de capsule verlaat. Anderzijds maakt deze vereiste het mogelijk de impedantie en de uitgangsgevoeligheid van een condensatormicrofoon te optimaliseren in functie van de circuits van professionele geluidsapparatuur. De lampenversterkers uit de vroege ontwerpen moesten in eerste instantie wijken voor transistorgebaseerde schakelingen, maar maken de laatste jaren een opmerkelijke comeback omdat hun typische klankkleur vooral aan stemmen een zeer natuurlijk karakter verleent.

Het uitgangssignaal van een condensatormicrofoon staat in verhouding tot de gelijkstroomspanning tussen het membraan en de achterwand van de capsule. De onderlinge polarisatiespanning kan dan ook vrij eenvoudig worden geschakeld om eenzelfde microfoon volgens verschillende patronen richtinggevoelig te maken.

Tegenwoordig duiken er meer en meer goedkope condensatormicrofoons op, voornamelijk van Chinese makelij (althans wat de capsule betreft). In strikte zin zijn dit geen condensatormicrofoons, maar electre(e)tmicrofoons. Om productiekosten te besparen, wordt de achterwand van de capsule bij dit soort ontwerpen eenmalig en permanent gepolariseerd. In de praktijk houdt dit in dat de richtingkarakteristiek van een dergelijke microfoon beperkt is tot een vast patroon. Bovendien neemt de polarisatiespanning op de achterwand na verloop van tijd af, waardoor de geluidskwaliteit van de microfoon er navenant op achteruit gaat.

Richtingkarakteristiek

Een microfoon is doorgaans niet aan alle kanten even gevoelig. De meeste zangmicrofoons “horen” bijvoorbeeld vrijwel niets aan de achterzijde, om te voorkomen dat ongewenste geluiden — pakweg het kabaal van een podiummonitor — het rechtstreekse signaal zouden verkleuren of om feedback te vermijden. Het gevoeligheidspatroon van een microfoon noemen we de richtingkarakteristiek en wordt doorgaans voorgesteld op een 360-gradendiagram. De richtinggevoeligheid van een microfoon is in de eerste plaats een gevolg van de ingebouwde elektronica (voornamelijk capsule en versterker), maar kan verder worden gemanipuleerd door mechanische factoren (vormgeving en demping van de behuizing).

Op basis van de richtingkarakteristiek kan je ruwweg drie types onderscheiden: omnidirectioneel (volledig rondom gevoelig), cardioide (gevoelig aan de voorkant en de zijkanten) en achtvormig (gevoelig aan de voorkant en de achterkant). Omni’s klinken in de regel het meest neutraal, maar zijn relatief gevoelig voor de akoestiek van de opnameruimte. Rechtstreeks geluid staat minder los van “ambience”. Ongewenste reflecties die op de achterkant van het membraan invallen, kunnen via faseverschuivingen voor een flinke verkleuring van het signaal zorgen.

Preamps

Omdat het uitgangssignaal van een microfoon te zwak is om op te nemen, is er een voorversterker nodig wanneer men microfoons wil opnemen. De term die in homerecording voor een microfoon voorversterker doorgaans gebruikt wordt, is preamp, komende van Pre-amplificator (letterlijk vertaald: "voorversterker" ;) ).

Het wordt een voorversterker genoemd omdat het toestel voldoende versterkt om het signaal kunnen op te nemen (in feite wordt het microfoonsignaal omgezet in een lijnsignaal), maar onvoldoende om een luidspreker aan te sturen.

Interfaces

Een interface is een toestel dat de electrische signalen (analoge signalen) van microfoons/instrumenten omzet in digitale signalen (eenen en nullen) en deze doorstuurt en beschikbaar stelt voor de computer. De meeste computers hebben deze functie ingebouwd (voor de meeste mensen bekend als 'de geluidskaart').

Het verschil met wat er bij homerecording een interface wordt genoemd en een doorsnee geluidskaart, is dat een interface betere aansluitingen heeft, doorgaans met voorzieningen voor zowel microfoons (zowel dynamische als condensator microfoons) als voor instrumenten. Een interface heeft ook betere convertoren ('omzetters' die het elektrische signaal omzetten in een digitaal signaal en aan de uitgangen naar de luidsprekers/eindversterkers ook andersom) en vooral ook betere 'drivers' (het stuurprogramma dat bepaald hoe de computer met de gekregen informatie moet omgaan).

Een interface heeft 2 soorten convertoren:

  • A/D convertoren die het analoge signaal omzetten in digitale informatie (aan de ingangen).
  • D/A convertoren die het digitale signaal dat van de computer komt weer omzet naar analoge signalen (aan de uitgangen) om naar de eindversterkers of de actieve luidsprekers te sturen.

Ook de manier waarop een interface aangsloten wordt op de computer verschilt. Alhoewel er ook interfaces zijn die via een PCI-kaart communiceren met de computer (een computerkaart die in de computer moet ingeplugd worden), zijn momenteel vooral de interfaces die via USB of via Firewire aangesloten worden het meest populair en het meest gebruikt.

Digital Audio Workstations("DAW")

Een DAW of "Digital Audio Workstation" is in wezen een systeem om digitale audio op te nemen, af te spelen en te bewerken. Zo'n workstation bestaat eigenlijk uit twee componenten. Enerzijds heb je de hardware, die natuurlijk aan specifieke eisen moet voldoen om de zware bewerkingen die soms nodig zijn in de audio wereld te kunnen uitvoeren. Anderzijds is er de software, die je moet toelaten verschillende audio bronnen in een gebruiksvriendelijke multitrack (meersporen) omgeving te verwerken. Elk van deze aspecten wordt in detail behandeld verder in deze gids. 

Monitors

Studio monitors, ook wel "referentie monitors" genoemd, zijn luidsprekers die speciaal ontworpen zijn voor audio productie. Ze vertonen enkele unieke karakteristieken, zoals een bij voorkeur vlakke frequentierespons over een breed frequentiebereik. Studio monitors laten je in elke fase van de productie toe de opname, de geluidskwaliteit en de mix te beoordelen. Het is daarom belangrijk dat ze "ongekleurd" of "transparant" de opname weergeven, en dat is meestal niet het geval bij hifi en andere op consumenten gerichte luidsprekers.