Фантомное питание — распространенное и очень удобное решение для питания конденсаторных микрофонов и некоторых других устройств. Если у вас есть аудиоинтерфейс или микшер со встроенными предусилителями, вы, вероятно, уже видели кнопку и/или светодиод с надписью «фантомное питание» или просто «48V». Но что такое фантомная сила, как она работает и может ли быть опасна? Прочтите наше руководство, чтобы узнать все, что вам нужно знать о передаче напряжения по микрофонному кабелю.
Что такое фантомная сила? Для чего нужно фантомное питание?
- Фантомное питание — это метод питания микрофонов и другого оборудования.
- Некоторые типы микрофонов имеют встроенную электронику, для которой требуется источник питания.
- В конденсаторном микрофоне фантомное питание используется для подачи напряжения смещения капсюля, необходимого для работы конденсатора, состоящего из диафрагмы и задней пластины.
- Электретные конденсаторные микрофоны не используют фантомное питание для напряжения смещения капсюля, потому что они постоянно поляризованы («предварительно поляризованы»). Однако многие электретные конденсаторные микрофоны по-прежнему требуют его для питания активной электроники.
Как работает фантомное питание?
В большинстве случаев фантомное питание обеспечивается микрофонным предусилителем. Напряжение постоянного тока передается по кабелю микрофона, т.е. в направлении, противоположном потоку сигнала.
Предусилитель обеспечивает 48 Вольт на контактах 2 и 3 разъема XLR. Это достигается либо с помощью резисторов 6,8 кОм, либо через первичную обмотку входного трансформатора. В микрофоне это напряжение также может сниматься перед трансформатором или между двумя резисторами.
Какие микрофоны требуют фантомного питания?
Эмпирическое правило: для конденсаторных микрофонов и активных ленточных микрофонов требуется фантомное питание, а для большинства других типов — нет.
Хотя для работы ламповых микрофонов также требуется питание, они обычно поставляются со своим собственным блоком питания. Это обеспечивает более высокое напряжение, необходимое для нагрева трубки, для которого недостаточно фантомного питания. И, конечно же, есть несколько особых случаев, таких как микрофоны с батарейным питанием.
Эти два микрофона Sennheiser разные. Тот, что внизу, представляет собой микрофон с подвижной катушкой. Верхний — это конденсаторный микрофон, для которого требуется питание.
Может ли фантомное питание повредить или разрушить микрофоны?
- Хотя это и не рекомендуется, включение фантомного питания при работе с динамическими микрофонами обычно не приводит к каким-либо повреждениям.
- Фантомное питание обычно тоже не вредит блокам питания ламповых микрофонов, по крайней мере, нам не известны случаи.
- Это полезно знать, потому что некоторые микшеры и предусилители позволяют активировать фантомное питание только для всех каналов одновременно или блоками по восемь штук.
- Никогда не подключайте небалансные кабели XLR к выходам с фантомным питанием!
- Включение и выключение питания, а также вставка или извлечение кабелей могут вызвать асимметрию или скачки напряжения, а дефектные кабели или плохие паяные соединения могут привести к кратковременному протеканию тока. Хотя в большинстве микрофонов постоянное напряжение не достигает подвижной катушки или ленты, эти всплески могут быть опасны для наушников, громкоговорителей и ваших ушей. Вот почему рекомендуется всегда отключать звук канала перед подключением или включением или выключением фантомного питания.
- Если микрофон не требует этого, всегда безопаснее оставить фантомное питание выключенным, особенно с пассивными ленточными микрофонами. Если это не вариант, Вы можете использовать фантомный блокировщик.
- Будьте осторожны при использовании переходников с XLR на несбалансированные разъемы jack! Если вам необходимо использовать такие адаптеры (например, для любительских микрофонов), отключите или заблокируйте фантомное питание в качестве меры предосторожности.
- Также следует соблюдать осторожность с коммутационными отсеками, где может быть трудно отслеживать поток сигнала и мощности. Всегда используйте специальный микрофонный разветвитель для разделения сигналов микрофона!
Можно ли получить удар током от фантомного питания?
Расслабьтесь: поскольку фантомное питание использует ток всего в несколько миллиампер, вам не нужно беспокоиться об ожогах, травмах, смерти или спонтанной смене прически.
В чем разница между 12-вольтовым, 24-вольтовым и 48-вольтовым фантомным питанием?
48-вольтовая система, безусловно, самая распространенная, но не единственная. Также существуют 12-вольтовые и 24-вольтовые версии, особенно для мобильных устройств. Некоторые микрофоны могут работать в диапазоне от 10 до 52 вольт.
Какие еще есть способы питания микрофонов?
- Для цифровых микрофонов (AES42) есть DPP, «Цифровое фантомное питание».
- «T-Powering» или «AB Powering» — устаревшая система, используемая в основном в старых немецких транзисторных микрофонах.
- Ламповые микрофоны имеют более высокие требования к мощности нагрева трубки, поэтому они поставляются со своими собственными блоками питания.
- Некоторые микрофоны также могут работать от батареек, часто в качестве опции. Например, САПР Equitek E200 может работать от двух 9-вольтовых аккумуляторов.
- 130-вольтовая техника встречается очень редко. DPA оснастила некоторые микрофоны этой системой, чтобы обеспечить более высокую динамику. Тем не менее, кроме собственных предусилителей DPA HMA, Millennia и Grace Design являются единственными другими производителями предусилителей, предлагающими это напряжение в качестве опции для некоторых своих усилителей. Во избежание путаницы микрофоны и предусилители на 130 В используют разные разъемы. Точно так же небольшой производитель Sonodore из Нидерландов использует для своих микрофонов блоки питания на 60 Вольт.
Насколько важны качество и допуск источника питания?
Для некоторых микрофонов требуется довольно постоянное напряжение, особенно для настоящих конденсаторных микрофонов. Другие же, напротив, вполне снисходительны. Для 12, 24 и 48 вольт допуски по напряжению обычно составляют 1, 2 и 4 процента. Для бестрансформаторных микрофонных предусилителей важно точное согласование резисторов; согласно стандарту IEC 61938 оно должно быть менее 0,4 процента, что является чрезвычайно низким показателем. Следовательно, такие компоненты достаточно дороги.
Вы можете использовать мультиметр для измерения фактического напряжения, которое выдает ваш предусилитель. Для этого включите источник питания, выберите подходящий диапазон напряжения на вашем измерителе (например, до 100 вольт) и измерьте между контактами 1 и 2 или 1 и 3. Если ваш измеритель достаточно чувствителен, вы можете увидеть дрейф напряжения, особенно сразу после включения устройства. Иногда требуется много секунд для нарастания напряжения. Некоторые предусилители делают это преднамеренно («время нарастания»), чтобы защитить микрофоны и другое оборудование. Точно так же может потребоваться некоторое время, чтобы напряжение рассеялось после его выключения. Всегда полезно измерить поведение вашего предусилителя, чтобы знать, когда безопасно подключать или отключать микрофон.
Измерение фантомной мощности
Чуть больше 48 В, вероятно, не повредит вашим микрофонам. Тем не менее, это отличная идея, чтобы измерить ваш предусилитель и узнать, как он себя ведет.
Что делать, если мой предусилитель не обеспечивает фантомное питание?
Подавляющее большинство современных предусилителей (автономных или встроенных в микшерный пульт, аудиоинтерфейс или линейку каналов) обеспечивают фантомное питание. В редком случае, когда у вас нет, решением является так называемый «фантомный адаптер». Это также может быть полезно, если встроенное фантомное питание вашего микшерного пульта недоступно, например, потому что его можно включить только для всех каналов одновременно. Millenium PP2B* — доступный вариант с двумя каналами. Другой альтернативой является Palmer PAN 48*. Адаптеры Phantom работают от внутренних или внешних источников питания, некоторые также работают от батарей.
Для чего еще можно использовать фантомное питание?
Хотя фантомное питание чаще всего используется для конденсаторных микрофонов, его также можно использовать для питания других устройств. Например, активные DI-блоки часто работают на фантомном питании, потому что они в любом случае подключены к предусилителю.
Некоторые микрофоны имеют специальные элементы управления или активную электронику, которая также требует питания, например, Neumann TLM 107, AKG C414 XLII, различные микрофоны Lewitt, такие как Lewitt LCT-441 Flex, (динамический!) AKG D12 VR или Aston Stealth. У некоторых даже есть подсветка — на ум приходит The Fin by Heil Sound.
В активных ленточных микрофонах фантомное питание в основном используется для питания небольшого встроенного предусилителя. Небольшие встроенные предусилители или микрофонные усилители также доступны отдельно, что очень полезно, если ваш основной предусилитель недостаточно мощный для рассматриваемого микрофона. FetHead от TritonAudio или Cloudlifter от Cloud Microphones — примеры популярных мини-усилителей.
Почему вообще существуют микрофонные предусилители без фантомного питания?
Многие микрофоны не требуют фантомного питания. Некоторые специальные предусилители, такие как True Systems P-Solo Ribbon или Forssell SMP-2, этого не обеспечивают. Преимущество в том, что без него также нет необходимости в блокировочных резисторах, которые удерживают напряжение вдали от аудиосигнала. Таким образом, отсутствие фантомного питания в некоторых узкоспециализированных профессиональных устройствах — это не недосмотр, а осознанный выбор.