Fantomová síla je pro mnoho hudebníků záhadným tématem. Je to něco paranormálního? Je to duch ve stroji?
Fantomové napájení je v kontextu profesionálního audio zařízení způsob přenosu stejnosměrné elektrické energie mikrofon kabely pro ovládání mikrofonů, které obsahují aktivní elektronické obvody. Je nejlépe známý jako vhodný zdroj energie pro kondenzátorové mikrofony, ačkoli jej používá také mnoho aktivních direct boxů. Tato technika se používá také v jiných aplikacích, kde napájení a komunikace signálu probíhají po stejných vodičích. Fantomové zdroje jsou často zabudovány do mixážních pultů, mikrofonů předzesilovače a podobná zařízení. Kromě napájení obvodů mikrofonu využívají tradiční kondenzátorové mikrofony také fantomové napájení pro polarizaci převodního prvku mikrofonu. V mezinárodní normě IEC 12 jsou definovány tři varianty fantomového napájení, nazývané P24, P48 a P61938.
Pojďme se ponořit hlouběji do toho, co to je a jak to funguje. Navíc se podělím o pár tipů, jak jej bezpečně používat. Takže, pojďme začít!
Pochopení fantomové energie: Komplexní průvodce
Fantomové napájení je způsob napájení mikrofonů, které k provozu vyžadují externí zdroj napájení. Běžně se používá při profesionálním mixování a nahrávání zvuku a obvykle je vyžadován pro kondenzátorové mikrofony, aktivní DI boxy a některé digitální mikrofony.
Fantomové napájení je ve skutečnosti stejnosměrné napětí, které je vedeno na stejném XLR kabelu, který posílá audio signál z mikrofonu do předzesilovače nebo mixu. Napětí je obvykle 48 voltů, ale může se pohybovat od 12 do 48 voltů v závislosti na výrobci a typu mikrofonu.
Pojem „phantom“ se týká skutečnosti, že napětí je přenášeno na stejném kabelu, který přenáší zvukový signál, a nejedná se o samostatný zdroj napájení. Jedná se o pohodlný způsob napájení mikrofonů, protože eliminuje potřebu samostatného napájení a usnadňuje nastavení a provoz nahrávacího nebo živého zvukového systému.
Proč je zapotřebí fantomové napájení?
Kondenzátorové mikrofony, které se běžně používají v profesionálním audiu, vyžadují zdroj energie pro ovládání membrány, která snímá zvuk. Toto napájení je obvykle zajišťováno vnitřní baterií nebo externím napájecím zdrojem. Použití fantomového napájení je však pohodlnější a cenově výhodnější způsob napájení těchto mikrofonů.
Aktivní DI boxy a některé digitální mikrofony také vyžadují phantomové napájení, aby správně fungovaly. Bez něj nemusí tato zařízení fungovat vůbec nebo mohou produkovat slabší signál, který je náchylný k šumu a rušení.
Je fantomová energie nebezpečná?
Fantomové napájení je obecně bezpečné pro většinu mikrofonů a audio zařízení. Je však důležité zkontrolovat specifikace vašeho zařízení, abyste se ujistili, že zvládne napětí poskytované fantomovým zdrojem napájení.
Používání fantomového napájení se zařízením, které není navrženo tak, aby s ním manipulovalo, může potenciálně poškodit zařízení nebo způsobit jeho poruchu. Abyste tomu zabránili, vždy zkontrolujte specifikace výrobce a používejte správný typ kabelu a napájecího zdroje pro vaše zařízení.
Historie fantomové síly
Fantomové napájení bylo navrženo pro napájení kondenzátorových mikrofonů, které k provozu obvykle vyžadují stejnosměrné napětí kolem 48V. Způsob napájení mikrofonů se v průběhu času měnil, ale fantomové napájení zůstává běžným prostředkem napájení mikrofonů v moderních audio sestavách.
Normy
Fantomové napájení je standardizovaný způsob napájení mikrofonů, který jim umožňuje běžet na stejném kabelu, který přenáší zvukový signál. Standardní napětí pro fantomové napájení je 48 voltů DC, i když některé systémy mohou používat 12 nebo 24 voltů. Dodávaný proud je obvykle kolem 10 miliampérů a použité vodiče jsou vyvážené, aby bylo dosaženo symetrie a potlačení nežádoucího šumu.
Kdo definuje standardy?
Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) je výbor, který vyvinul specifikace pro fantomové napájení. Dokument IEC 61938 definuje parametry a charakteristiky fantomového napájení, včetně standardních úrovní napětí a proudu.
Proč jsou normy důležité?
Standardizované fantomové napájení zajišťuje, že mikrofony a audio rozhraní lze snadno sladit a používat společně. Umožňuje také vytvoření specializovaného zařízení, které je navrženo pro práci s fantomovým napájením. Kromě toho dodržování standardních úrovní napětí a proudu pomáhá udržovat dobrý stav mikrofonů a zabraňuje poškození zařízení.
Jaké jsou různé varianty fantomové energie?
Existují dvě varianty fantomového napájení: standardní napětí/proud a specializované napětí/proud. Standardní napětí/proud je nejběžněji používané a doporučené IEC. Specializované napětí/proud se používá pro starší mixy a audio systémy, které nemusí být schopny dodávat standardní napětí/proud.
Důležitá poznámka k rezistorům
Je důležité si uvědomit, že některé mikrofony mohou vyžadovat další odpory, aby dosáhly správné úrovně napětí/proudu. IEC doporučuje použít tabulku, která zajistí správné přizpůsobení mikrofonu napájecímu napětí. Je také důležité používat bezplatné reklamy k vytváření povědomí o důležitosti fantomového napájení a jeho standardech.
Proč je fantomové napájení pro Audio Gear nezbytné
Fantomové napájení je obvykle potřeba pro dva typy mikrofonů: kondenzátorové mikrofony a aktivní dynamické mikrofony. Zde je bližší pohled na každý z nich:
- Kondenzátorové mikrofony: Tyto mikrofony mají membránu, která je nabíjena elektrickým zdrojem, který je typicky zajišťován fantomovým napájením. Bez tohoto napětí nebude mikrofon fungovat vůbec.
- Aktivní dynamické mikrofony: Tyto mikrofony mají vnitřní obvody, které vyžadují napájení. I když nevyžadují tolik napětí jako kondenzátorové mikrofony, stále potřebují phantomové napájení, aby správně fungovaly.
Technická stránka fantomové energie
Fantomové napájení je způsob dodávání stejnosměrného napětí do mikrofonů prostřednictvím stejného kabelu, který přenáší zvukový signál. Napětí je normálně 48 voltů, ale některá zařízení mohou nabízet řadu napětí. Proudový výstup je omezen na několik miliampérů, což stačí pro napájení většiny kondenzátorových mikrofonů. Zde je několik technických podrobností, které je třeba mít na paměti:
- Napětí je vyznačeno přímo na zařízení a obvykle se vztahuje na kolík 2 nebo kolík 3 konektoru XLR.
- Proudový výstup není označen a běžně se neměří, ale je důležité udržovat dobrou rovnováhu mezi napětím a proudem, aby nedošlo k poškození mikrofonu nebo zařízení.
- Napěťový a proudový výstup jsou dodávány stejně do všech kanálů, které vyžadují phantomové napájení, ale některé mikrofony mohou vyžadovat dodatečný proud nebo mít nižší toleranci napětí.
- Napěťový a proudový výstup jsou dodávány přes stejný kabel, který přenáší audio signál, což znamená, že kabel musí být stíněný a vyvážený, aby se zabránilo rušení a šumu.
- Napěťový a proudový výstup jsou pro audio signál neviditelné a neovlivňují kvalitu ani úroveň audio signálu.
Obvod a součásti fantomové energie
Fantomové napájení se skládá z obvodu, který obsahuje odpory, kondenzátory, diody a další součásti, které blokují nebo zpracovávají stejnosměrné napětí. Zde je několik technických podrobností, které je třeba mít na paměti:
- Obvody jsou součástí zařízení, které poskytuje fantomové napájení a nejsou běžně viditelné nebo přístupné uživateli.
- Obvody se mohou mezi modely zařízení a značkami mírně lišit, ale musí odpovídat normě IEC pro fantomové napájení.
- Obvod obsahuje rezistory, které omezují proudový výstup a chrání mikrofon před poškozením v případě zkratu nebo přetížení.
- Obvody obsahují kondenzátory, které blokují stejnosměrné napětí, aby se objevilo na audio signálu, a chrání zařízení před poškozením v případě stejnosměrného proudu aplikovaného na vstup.
- Obvody mohou zahrnovat další součásti, jako jsou zenerovy diody nebo regulátory napětí pro získání stabilnějšího napěťového výstupu nebo ochrany proti vnějším napěťovým špičkám.
- Obvody mohou obsahovat spínač nebo ovládání pro zapnutí nebo vypnutí fantomového napájení pro každý kanál nebo skupinu kanálů.
Výhody a omezení fantomové energie
Fantomové napájení je široce používaná metoda napájení kondenzátorových mikrofonů ve studiích, na koncertech a na dalších místech, kde je vyžadována vysoká kvalita zvuku. Zde je několik výhod a omezení, které je třeba mít na paměti:
Výhody:
- Fantomové napájení je jednoduchý a efektivní způsob napájení mikrofonů bez nutnosti dalších kabelů nebo zařízení.
- Fantomové napájení je standard, který je široce dostupný v moderních zařízeních a je kompatibilní s většinou kondenzátorových mikrofonů.
- Fantomové napájení je vyvážená a stíněná metoda, která účinně zabraňuje rušení a šumu v audio signálu.
- Fantomové napájení je neviditelná a pasivní metoda, která neovlivňuje zvukový signál ani nevyžaduje dodatečné zpracování nebo ovládání.
Omezení:
- Fantomové napájení není vhodné pro dynamické mikrofony nebo jiné typy mikrofonů, které nevyžadují stejnosměrné napětí.
- Fantomové napájení je omezeno na napěťový rozsah 12-48 voltů a proudový výstup několik miliampérů, což nemusí být dostatečné pro určité mikrofony nebo aplikace.
- Fantomové napájení může vyžadovat aktivní obvody nebo další součásti k udržení stabilního napěťového výstupu nebo k ochraně před vnějšími faktory, jako jsou zemní smyčky nebo napěťové špičky.
- Fantomové napájení může způsobit poškození mikrofonu nebo zařízení, pokud není napěťový nebo proudový výstup vyvážený nebo pokud je kabel nebo konektor poškozen nebo nesprávně připojen.
Alternativní techniky napájení mikrofonu
Bateriové napájení je běžnou alternativou fantomového napájení. Tato metoda zahrnuje napájení mikrofonu baterií, obvykle 9voltovou baterií. Bateriově napájené mikrofony jsou vhodné pro přenosné nahrávání a jsou obecně levnější než jejich fantomově napájené protějšky. Bateriově napájené mikrofony však vyžadují, aby uživatel pravidelně kontroloval životnost baterie a v případě potřeby baterii vyměnil.
Externí napájecí zdroje
Další alternativou k fantomovému napájení je externí napájecí zdroj. Tato metoda zahrnuje použití externího napájecího zdroje, který poskytne mikrofonu potřebné napětí. Externí napájecí zdroje jsou obvykle navrženy pro konkrétní značky a modely mikrofonů, jako je mikrofon Rode NTK nebo Beyerdynamic. Tyto napájecí zdroje jsou obecně dražší než mikrofony napájené bateriemi, ale mohou poskytnout vyhrazený zdroj energie pro profesionální záznam zvuku.
T-Power
T-power je způsob napájení mikrofonů, který využívá napětí 12-48 voltů DC. Tato metoda je také známá jako DIN nebo IEC 61938 a běžně se vyskytuje v mixérech a rekordérech. T-power vyžaduje speciální adaptér, který převede napětí fantomového napájení na napětí T-power. T-power se obecně používá u nesymetrických mikrofonů a elektretových kondenzátorových mikrofonů.
Uhlíkové mikrofony
Karbonové mikrofony byly kdysi oblíbeným způsobem napájení mikrofonů. Tato metoda zahrnovala přivedení napětí na uhlíkové granule k vytvoření signálu. Uhlíkové mikrofony se běžně používaly v počátcích nahrávání zvuku a nakonec byly nahrazeny modernějšími metodami. Uhlíkové mikrofony se stále používají v letectví a armádě kvůli jejich robustnosti a spolehlivosti.
Převodníky
Konvertory jsou dalším způsobem napájení mikrofonů. Tato metoda zahrnuje použití externího zařízení pro převod napětí fantomového napájení na jiné napětí. Převodníky se běžně používají u mikrofonů, které vyžadují jiné napětí než standardních 48 voltů používaných u fantomového napájení. Převodníky lze nalézt na trhu od různých značek a jsou vhodné pro profesionální záznam zvuku.
Je důležité si uvědomit, že použití alternativního způsobu napájení může způsobit trvalé poškození mikrofonu, pokud se nepoužívá správně. Před připojením napájení vždy zkontrolujte manuál a specifikace mikrofonu.
Phantom Power – často kladené otázky (FAQ)
Fantomové napájení je navrženo pro napájení kondenzátorových mikrofonů, které k provozu vyžadují externí zdroj napájení. Toto napájení je obvykle přenášeno stejným kabelem, který přenáší zvukový signál z mikrofonu do mixážního pultu nebo audio rozhraní.
Jaké je standardní napětí pro fantomové napájení?
Fantomové napájení je obvykle dodáváno s napětím 48 voltů DC, ačkoli některé mikrofony mohou vyžadovat nižší napětí 12 nebo 24 voltů.
Mají všechna audio rozhraní a mixážní pulty fantomové napájení?
Ne, ne všechna audio rozhraní a mixážní pulty mají fantomové napájení. Je důležité zkontrolovat specifikace vašeho zařízení a zjistit, zda je zahrnuto fantomové napájení.
Vyžadují všechny mikrofony s XLR konektory phantomové napájení?
Ne, ne všechny mikrofony s XLR konektory vyžadují phantomové napájení. Dynamické mikrofony například nevyžadují phantomové napájení.
Lze phantomové napájení použít na nesymetrické vstupy?
Ne, fantomové napájení by mělo být aplikováno pouze na symetrické vstupy. Použití phantomového napájení na nesymetrické vstupy může poškodit mikrofon nebo jiné zařízení.
Jaký je rozdíl mezi aktivním a pasivním fantomovým napájením?
Aktivní fantomové napájení obsahuje další obvody pro udržení konstantního napětí, zatímco pasivní fantomové napájení se spoléhá na jednoduché odpory, které poskytují požadované napětí. Většina moderních zařízení využívá aktivní fantomové napájení.
Existují samostatné jednotky fantomového napájení?
Ano, samostatné jednotky fantomového napájení jsou k dispozici pro ty, kteří potřebují napájet kondenzátorové mikrofony, ale nemají předzesilovač nebo audio rozhraní s vestavěným fantomovým napájením.
Je důležité při napájení phantomového napájení přesně odpovídat napětí mikrofonu?
Obecně je dobré přesně odpovídat napětí požadovanému mikrofonem při napájení fantomového napájení. Většina mikrofonů má však rozsah přijatelného napětí, takže mírné kolísání napětí obvykle není problém.
Je pro fantomové napájení nutný předzesilovač?
Pro phantomové napájení není vyžadován předzesilovač, ale většina audio rozhraní a mixážních pultů s phantomovým napájením také obsahuje vestavěné předzesilovače.
Jaký je rozdíl mezi vyváženými a nevyváženými vstupy?
Symetrické vstupy používají dva signálové vodiče a zemnící vodič ke snížení šumu a rušení, zatímco nesymetrické vstupy používají pouze jeden signálový vodič a zemnící vodič.
Jaké je výstupní napětí mikrofonu?
Výstupní napětí mikrofonu se může lišit v závislosti na typu mikrofonu a zdroji zvuku. Kondenzátorové mikrofony mají obecně vyšší výstupní napětí než dynamické mikrofony.
Kompatibilita fantomového napájení: XLR vs. TRS
Fantomové napájení je v audio průmyslu běžným pojmem. Jde o způsob napájení mikrofonů, které ke své funkci vyžadují externí zdroj napájení. Fantomové napájení je stejnosměrné napětí, které prochází kabelem mikrofonu a napájí mikrofon. Zatímco XLR konektory jsou nejběžnějším způsobem přenosu fantomového napájení, nejsou jediným způsobem. V této části probereme, zda fantomové napájení funguje pouze s XLR nebo ne.
XLR vs. TRS konektory
Konektory XLR jsou navrženy pro přenos vyvážených zvukových signálů a obvykle se používají pro mikrofony. Mají tři kolíky: pozitivní, negativní a uzemněný. Fantomové napájení je přenášeno na kladné a záporné kolíky a zemnící kolík se používá jako stínění. Naproti tomu konektory TRS mají dva vodiče a zem. Běžně se používají pro sluchátka, kytary a další audio zařízení.
Fantomové napájení a TRS konektory
Zatímco konektory XLR jsou nejběžnějším způsobem přenosu fantomového napájení, lze použít také konektory TRS. Ne všechny konektory TRS jsou však navrženy pro přenos fantomového napájení. Konektory TRS, které jsou navrženy pro přenos fantomového napájení, mají specifickou konfiguraci pinů. Níže jsou uvedeny některé příklady konektorů TRS, které mohou přenášet fantomové napájení:
- Rode řady VXLR+
- Jel SC4
- Jel SC3
- Jel SC2
Před použitím TRS konektoru pro phantomové napájení je důležité zkontrolovat konfiguraci pinů. Použití nesprávného konektoru může poškodit mikrofon nebo zařízení.
Je fantomové napájení nebezpečím pro vaše zařízení?
Fantomové napájení je běžně používaná metoda napájení mikrofonů, zejména kondenzátorových, vysíláním napětí přes stejný kabel, který přenáší zvukový signál. I když se obvykle jedná o bezpečnou a nezbytnou součást profesionální zvukové práce, existují určitá rizika a úvahy, které je třeba mít na paměti.
Jak chránit vaše zařízení
Navzdory těmto rizikům je fantomové napájení obecně bezpečné, pokud se používá správně. Zde je několik způsobů, jak chránit své vybavení:
- Zkontrolujte své vybavení: Před použitím fantomového napájení se ujistěte, že veškeré vybavení je navrženo tak, aby s ním manipulovalo. Pokud si nejste jisti, obraťte se na výrobce nebo společnost.
- Používejte symetrické kabely: Vyvážené kabely jsou navrženy tak, aby chránily před nežádoucím šumem a rušením a jsou obecně vyžadovány pro použití fantomového napájení.
- Vypněte phantomové napájení: Pokud nepoužíváte mikrofon, který vyžaduje phantomové napájení, nezapomeňte jej vypnout, abyste předešli možnému poškození.
- Použijte mixážní pult s ovládáním fantomového napájení: Mixér s individuálním ovládáním fantomového napájení pro každý vstup může pomoci zabránit náhodnému poškození vašeho zařízení.
- Buďte zkušení: Pokud s používáním fantomového napájení začínáte, důrazně doporučujeme, abyste spolupracovali se zkušeným audio profesionálem, abyste se ujistili, že jej používáte správně a bezpečně.
Bottom Line
Fantomové napájení je běžnou a nezbytnou součástí profesionální audio práce, ale nese s sebou jistá rizika. Pochopením těchto rizik a přijetím nezbytných opatření můžete bezpečně používat fantomové napájení k dosažení požadovaného zvuku, aniž by došlo k poškození vašeho zařízení.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Fantomové napájení je způsob napájení mikrofonů, navržený tak, aby poskytoval konzistentní a stabilní napětí mikrofonu bez nutnosti samostatného napájení.
Fuj, to bylo hodně informací! Nyní však víte vše o fantomovém napájení a můžete tyto znalosti využít k tomu, aby vaše nahrávky zněly lépe. Tak neváhejte a využijte toho!
Jsem Joost Nusselder, zakladatel společnosti Neaera a obsahový marketér, táta a rád zkouším nové vybavení s kytarou v srdci mé vášně a společně se svým týmem tvořím od roku 2020 podrobné články na blogu. pomoci věrným čtenářům s nahráváním a kytarovými tipy.
