Vybíráme mikrofon: S malou nebo velkou membránou? Znáte jejich výhody i nevýhody?

Jaký průměr membrány považujeme za malý a jaký už za velký?

Záleží samozřejmě na konvenci výrobce, ale obvyklý tužkový, tedy malomembránový průměr se pohybuje kolem anglické měrné jednotky 1/2´´, půlpalce. Převedeno na milimetry - 12,7 mm. Velká membrána má průměr dvojnásobný, to je palec celý 25,4 mm. U některých, třeba historických mikrofonů pak průměr ještě širší.

Mikrofony Warm Audio WA 47 a Rode NT 2000 jsou vybaveny velkou membránu o rozměru 1´´ (palce = 25,4 mm).

Akustický stín

Tím pádem musí být tělo velkomembránového mikrofonu masívnější, a to způsobuje širší akustický stín. Znamená to, že rozměrný mikrofon přeruší (zastíní) plynulý tok akustických vln stejně dlouhých, jako má jeho mikrofonní kapsle, a dále všech vln od této úrovně kratších. Bude-li mikrofon široký 7 cm, zastíní vlnovou délku od 7 cm níže. A ta odpovídá frekvenčnímu pásmu od cca 4700 Hz výše, tedy od pětičárkovaného d či es nahoru.

Kapsle referenčního měřícího mikrofonu PreSonus PRM1 má úspornou šířku 12,7 mm, aby co nejméně stínila krátké vlny. Jeho akustický stín se projevuje až od 27,5 kHz výše. Díky tomu nezasahuje do slyšitelného pásma, které zůstává relativně frekvenčně rovné. 

Tip1: Měřili jste někdy kvalitním měřícím mikrofonem? Všimli jste si jeho uzoučké kapsle? Je tak úzce zakončen proto, aby co nejméně akusticky stínil a aby i ve vysokých frekvenčních pásmech co nejméně lhal.

Hbitost nebo také citlivost

Důsledkem větší tuhosti malé membrány je i její nižší citlivost. Velká membrána se oproti malé - línější snadněji pohybuje. Lépe pruží. A při nízkých úrovních akustického tlaku tak bude živěji reagovat. Bude citlivější vůči přicházejícím impulsům. A to se projeví při převedení tlaku na elektrické napětí. Rozdíl může činit např. až 80 mV/Pa ve prospěch velkomembrány.

Tip2: Díky své vyšší citlivosti a větší ploše mají velkomembránové mikrofony o fous lepší absorpční vlastnosti. Zkrátka „naberou - vstřebají“ více energie. Hlavně ve vyšších basech a středech. Taková barva je potom považována za teplou. A samozřejmě že je oblíbená. POZOR ale, lehce může dojít ke zcizení originální barvy. Není-li mikrofon frekvečně rovný, vytváří pásma neodpovídající původní jakosti signálu.

Tip3: Zatímco tužší malomembrána se permanentnímu vysokému tlaku lépe ubrání, u pohyblivější velké může dojít snadněji k jejímu zahlcení – např. v případě křičícího zpěváka nebo „vytaveného“ komba.

I dynamický mikrofon určený převážně pro rozhlasové vysílání - Rode Procaster - může být vekomembránový.

Vlastní šum

Malomembránový mikrofon má vlastní šum vyšší a to oproti velkomembránovému např. až o 15 dB. A kdo točí, ví, že je to hodně! Jev nastává díky tomu, že malá membrána je tvrdší překážkou. Molekuly vzduchu, které ji zasahují, si potom před ní vyměňují větší množství energie. Tím se ale i více třou o povrch membrány, a tím způsobují silnější šum.

Frekvenční charakteristika

Velká membrána díky své vyšší hmotnosti a většímu průměru nenabírá přicházející tlak na své ploše vyrovnaně (jako dokonalý píst). Při různé tloušťce tak tvoří různé módy – posiluje nebo ubírá různá pásma jak v basech, středech i nižších výškách. Není proto tak frekvenčně rovná jako mikrofon tužka.

Tip4: Malomebránový mikrofon bývá považován za "přesný" nebo také "brilantní". Přestože není tak citlivý jako mikrofon velkomembránový, zaznamená širší a tím i přesnější frekvenční pásmo.

Stereo mikrofon Rode NT4 s kondenzátorovými kapslemi v pevné XY pozici je malomebránový.

V důsledku hmotnosti a rozměru dochází u velkomembrány rovněž k ohybům (difrakcím) u okrajů, kde je membrána uchycena. Mikrofon pak není schopný zaznamenávat brilantně pásma tzv. hodně vysoká.

Tip5: Tužka disponuje obvykle mnohem širším frekvenčním ambitem, dosáhne k vysokým pásmům (20-25 kHz). Velká membrána je obvykle rozsahem mnohem užší.

Pódiový mikrofon Rode S1 má 3/4 palcovou membránu.

Směrovost

Na začátku článku jsme hovořili o zanedbatelném akustickém stínu tužkových mikrofonů. I díky jemu má malá membrána menší sklon měnit zvuk přicházející mimo osu. Tedy z boků. Velká membrána se v tomto případu chová úžeji směrově. Soustředí se na omezený úhlový výsek před sebou.

Tip6: Pro svou vyváženost ve směrovém poli (ať se jedná u různé směrové charakteristiky: kouli, ale i ledvinu, osmičku ad.) se tužkové mikrofony velmi hodí pro stereofonní nebo jiné techniky, jako jsou XY, ORTF, AB, MS ad.

Výhodou tužek bývá i jejich větší dynamický rozsah i větší odolnost vůči ruchům přenášených z těla nástroje.

Pár Rode M5 bývá často použiván ve stereo konfiguraci XY.

Speciální Tip7: Maličká tužka se dostane do stísněných prostorů mezi akustickými nástroji. Zvláště pak u velkých symfonických, muzikálových i vojenských těles do destilované kapaliny ponořených.