Mikrofon w sprzęcie amatorskim

Powróćmy do sprzętu amatorskiego. Mikrofon zintegrowany z kamerą zapewnia łatwość posługiwania się sprzętem. Najczęściej po prostu o nim zapominamy. Całą uwagę raczej koncentrujemy na tym co widzimy, i jeśli już zabieramy się za korekcję niektórych parametrów na pewno będą one związane z obrazem, a nie z dźwiękiem. A to z tego powodu, że kontrolę dźwięku w wypadku kamery amatorskiej całkowicie przejmuje system automatyki. Operator nie ma z reguły żadnej możliwości ingerencji w tor dźwiękowy. Pomiędzy mikrofonem a głowicą rejestrującą dźwięk (oraz obraz) znajduje się wzmacniacz z układem automatycznej kontroli poziomu dźwięku. Jego skuteczność bywa tak wysoka, że w typowych warunkach nigdy nie dochodzi do zjawiska przesterowania. Zadaniem układu automatycznej kontroli poziomu dźwięku jest odpowiednie (optymalne) wzmocnienie sygnału dostarczanego przez mikrofon tak aby nie przekroczyć pewnej granicznej wartości. Gdy sygnał z mikrofonu jest za niski następuje jego wzmocnienie, gdy jest zbyt silny następuje tłumienie. Poziom wzmocnienia lub tłumienia zależy od średniej wartości sygnału w pewnym ściśle dobranym okresie czasu wynikającym z charakteru mowy ludzkiej. Stosując pewne uproszczenia, możemy powiedzieć, że nasz układ mowy stanowi kanał rezonansowy. Słowa które wypowiadamy składają się z poszczególnych dźwięków nabrzmiewających i wybrzmiewających w charakterystyczny sposób. To co różni głos poszczególnych osób to właśnie kształt nabrzmiewania i wybrzmiewania dźwięku oraz zawartość harmonicznych w dźwięku podstawowym. Na marginesie dodam, że ograniczenie pasma przenoszenia mikrofonu od góry i dołu powoduje, że głosy różnych osób stają się do siebie podobne jak to ma miejsce w wypadku rozmów telefonicznych, choć nawet wtedy z reguły nie mamy kłopotu z rozróżnieniem osób z którymi rozmawiamy. Dlatego też w typowych warunkach gdy ilość źródeł dźwięku jest ograniczona, na przykład gdy przed kamerą wypowiadają się pojedyncze osoby automatyczny sposób regulacji poziomu sygnału dźwiękowego zdaje bardzo dobrze egzamin. Problemy zaczynają się gdy rejestrowany dźwięk ma inną charakterystykę niż mowa lub muzyka i dochodzi jednocześnie z wielu miejsc. Przykładem niech będzie szum morza, rzeki lub wodospadu. Algorytm automatycznej kontroli poziomu dźwięku sprawia, że rejestrowany szum będzie nienaturalnie głośny. Jest to szczególnie uciążliwe gdy chcemy w prosty sposób zmontować materiał filmowy - czy to będzie montaż podczas filmowania (odpowiednie planowanie poszczególnych scen) czy prosty montaż przy użyciu dodatkowego magnetowidu. Po prostu w obu wypadkach nie jesteśmy w stanie kontrolować poziomu dźwięku związanego z danym ujęciem. Na zmianę mogą wystąpić ujęcia bardzo ciche i głośne, w miejscu połączenia nastąpi nagłe uderzenie hałasu. Jedynym ratunkiem jest całkowite usunięcie dźwięku z głośnych ujęć, lub montaż komputerowy za pomocą programu wyposażonego w odpowiedni zestaw funkcji edycji dźwięku, jeśli chcielibyśmy zachować naturalny dźwięk. Podobny problem może wyniknąć gdy filmujemy w pomieszczeniu pełnym rozgadanych, rozkrzyczanych ludzi, na przykład podczas weselnej zabawy. Tak naprawdę jedynym rozwiązaniem jest odpowiednia kontrola poziomu dźwięku podczas filmowania. Czy jednak możliwe jest świadome kontrolowanie poziomu dźwięku w kamerze wyposażonej jedynie w układ automatycznej kontroli poziomu dźwięku ? Wbrew pozorom tak. I to nawet na kilka sposobów. Z pomocą przychodzą nam producenci różnych akcesoriów do kamer, w tym zewnętrznych mikrofonów.

Prezentacja podstawowych typów mikrofonów

Na rynku znajdziemy naprawdę niewiele kamer nie wyposażonych w gniazda zewnętrznego mikrofonu i słuchawek. Przyjrzyjmy się uważnie opisowi podstawowych parametrów technicznych naszej kamery. Niekiedy są one bardzo skąpe i jedyną informacją jaką uzyskamy jest średnica gniazda "minijack" zewnętrznego mikrofonu. Odczytując opis gniazda mikrofonowego w kamerze być może znajdziemy etykietę: "plug in power" co oznacza, że napięcie zasilające wzmacniacz mikrofonu możemy czerpać z kamery. Informacja może być także nieco obszerniejsza, na przykład:

Czułość mikrofonu -50 dB (0 dB = 1V/Pa, 1 kHz); co odpowiada stałej przetwarzania 3.3 uV/Pa,
lub w innym przypadku: Czułość mikrofonu/impedancja -70 dBV/4.7 kOhm niesymetryczna (unbalanced).

W ostatnim przykładzie niesymetryczna impedancja wejściowa oznacza, że jedno z wyjść mikrofonu jest połączone z masą kamery. Poziom sygnału jaki musi dostarczyć mikrofon jest stosunkowo wysoki i każdy przetwornik elektroakustyczny musi być dodatkowo wyposażony we wzmacniacz. W wypadku mikrofonów uniwersalnych wzmacniacz posiada własne źródło zasilania w postaci baterii o napięciu 1.5 V. Mogliśmy przetestować szereg różnych mikrofonów zewnętrznych YOGA produkowanych na Tajwanie, a przeznaczonych do współpracy z amatorskimi kamerami wideo. Wszystkie testowane mikrofony są mikrofonami elektretowymi, podobnie jak mikrofony, które znajdziemy w kamerze wideo. Z uwagi na przystępną cenę i uniwersalność (własne zasilanie) są interesującą propozycją rynkową. W wypadku oceny jakości mikrofonu pasmo przenoszonych dźwięków nie jest wystarczającym kryterium. Bardzo istotne znaczenia mają opóźnienia wprowadzane przez przetwornik elektroakustyczny jakim jest mikrofon. Może się zdarzyć, że mikrofon o węższym paśmie może dać przyjemniejszy w odsłuchu dźwięk, który ocenimy jako bliższy oryginalnemu. Natomiast mikrofon teoretycznie lepszy, o szerokim zakresie przetwarzanych dźwięków może dać dźwięk metaliczny, męczący, brzmiący sztucznie, który podczas odsłuchu ocenimy znacznie niżej. Dlatego też badane mikrofony poddałem także ocenie subiektywnej. Oprócz oceny samego mikrofonu jako przetwornika dźwięku szczególną uwagę zwróciłem na możliwość rozwiązania za ich pomocą nękających raz po raz wideofilmowca problemów z poprawną rejestracją sygnału dźwiękowego.