Hvad er en XLR-mikrofon, og hvorfor vil jeg have en?

For nylig meddelte mikrofonproducenten Blue en professionel studiemikrofon på $ 100, Ember. Så spørgsmålet opstod: Hvad er denne XLR-ting, og hvordan bruger jeg den? Lad os tale om, hvad XLR er, og hvorfor du måske vil bruge det i dit studie.

XLR er pro-lyd. Det er hvad alle optagelses- og radiostudier bruger, og det er hvad du vil se live kunstnere bruge på scenen. Det skyldes, at XLR-kabler bærer afbalanceret lyd, hvilket er vigtigt for at få ren lyd.

Hvad er XLR?

Første ting først - lad os definere, hvad XLR betyder. Det er en ret simpel forkortelse for X Connector, L ocking Connector, R ubber Boot. "Gummistøvel" -delen af ​​stikket er ikke altid en del af ligningen i disse dage, da det ikke længere er nødvendigt. På trods af den lille designændring har navnet været det samme.

Der er i øjeblikket flere forskellige versioner af XLR-kabler tilgængelige med en række ekstra stifter (XLR3 - XLR7), men det, vi taler om her, er XLR3 eller den tre-pin-kabelstil. Dette er langt den mest almindelige type kabel.

Kort sagt er XLR go-to-standarden for lydindgange i høj kvalitet, som mikrofoner. Dette skyldes, at de sender et afbalanceret signal, der isolerer støj. Det er simpelthen en bedre type stik til den type applikation, men det er også så robust, at det ikke nødvendigvis er noget, som gennemsnitsforbrugeren  virkelig skal tænke på at bruge, medmindre det er til lydoptagelse eller streaming i høj kvalitet.

Bortset fra et XLR-mikrofon og XLR-kabel skal du bruge en slags lydgrænseflade eller mixer, så din computer kan se mikrofonen. En anstændig lydgrænseflade kan findes for så lidt som $ 40-50, men pænere enheder kan gå til meget mere. Den gennemsnitlige entusiast vil sandsynligvis bruge et eller andet sted i $ 150-200-serien til en god grænseflade - noget som Focusrite Scarlett 2i2 er f.eks. Et godt sted at komme i gang.

Hvis du planlægger at lave hjemmeoptagelse, skal du også bruge en DAW - en Digital Audio Workstation - til at optage din optagelse. Du kan bruge noget gratis som Audacity, selvom der også er gode muligheder derude, der ikke koster meget, som Reaper. Du kan læse vores billeder for bedste DAW her.

Den tekniske side af det, der gør XLR så meget bedre end andre lydindgange, er godt ret teknisk. Læs videre for alle de saftige detaljer.

Balanceloven

Hvis du nogensinde har udskiftet batterierne i din lommelygte, har du sandsynligvis bemærket, at der er en plus (+) og en minus (-) side af batteriet. Når du kun tilslutter den ene side af batteriet til din lommelygtepære, sker der intet. Du har brug for både de positive og negative forbindelser for at få pæren til at lyse. Dette er et elektrisk kredsløb. Elektronerne skal lave en komplet løkke fra batteriets negative pol, gennem ledningen, gennem lyset og tilbage til batteriet igen. Lyd er ikke anderledes: du har brug for de positive og negative sider ved et lydsignal for at der skal ske noget. En mikrofon skubber elektroner på den ene side af kablet, elektronerne sendes til en forstærker og derefter tilbage til den anden side af mikrofonen.

Problemet er, at de fleste lydsystemer behandler kredsløbet, som om der kun er en ledning, normalt centerlederen i et stykke koaksialkabel, og de kombinerer blot den anden ledning med al den anden elektronik i systemet. Dette skaber en mulighed for flere forskellige typer støj at komme ind i en lydsignalkæde:

  • Ground loop-støj:  I mine 35 års erfaring med pro-lyd- og videosystemer er dette det mest almindelige og irriterende problem, især når computere er involveret. For det meste vil du høre dette som en lav brummen, selvom det også kan manifestere sig som statiske eller uregelmæssige summende lyde. Jordsløjfer sker, når lyd tager to forskellige stier for at komme til forstærkeren: en sti gennem dit lydkabel og en anden sti gennem din bygnings ledninger.
  • EMI og RFI : Transformere, motorer og højfrekvent elektronik kan skabe magnetfelter, der inducerer en strøm i dine lydkabler. Dette skaber brummer, brummen og kan endda bære hørbare radiosignaler, hvis du er placeret for tæt på en AM-sender.
  • Crosstalk : Dette sker, når et signal på det samme system krydser til et andet.

Hvordan løser du dette? Løsningen virker ret indlysende i bakspejlet: Du isolerer begge ledninger i signalkæden, så de positive og negative halvdele af signalet bæres adskilt fra noget andet. Den primære fordel ved et afbalanceret audiosignal (når det gøres rigtigt) er, at audiosignalet aldrig berører forstærkernes eller andre instrumenters jordplan i systemet. Så der er ingen mulighed for krydstale eller jordsløjfer.

For eksempel arbejder jeg med et liveband, og for et par uger siden havde vi et problem med "kliksporet", der blev genereret af det musikudstyr, en af ​​de kunstnere, der blev brugt på scenen. Lyden fra kliksporet lækkede til de andre udgange på hans lydgrænseflade, og så du kunne høre "bip bip bip" i PA-systemet. Det var stille, men der. Vi frakoblede de ubalancerede lydkabler, han brugte, og skiftede ham til balancerede XLR-kabler. Problemet forsvandt.

Den anden fordel er støjafvisning. EMI og RFI fungerer, fordi et magnetisk felt i bevægelse eller skifter skaber en spænding på en ledning. I ubalancerede signaler skaber magnetfeltet en spænding på den positive side af signalet, men ikke det negative (eller måske omvendt.) I et afbalanceret kabel er ledningerne lige ved siden af ​​hinanden og således et magnetfelt skaber det samme signal på begge sider.

På afsendelsessiden opretter en XLR-enhed en anden kopi af lyden og inverterer den. På den modtagende side af signalet summeres den inverterede kopi af signalet  tilbage i den originale kopi af signalet. Og ligesom i matematik, hvor -2 + 2 = 0, afviser et afbalanceret lydsignal  støj  fra eksterne kilder.

Endelig reduceres dine muligheder for krydstale markant, når signalerne ikke deler et jordplan. High-end udstyr, der bruger en fuldt afbalanceret lydkæde internt, har næsten ingen krydstale.

Brug dette

Så hvordan kan du bruge alt dette til praktisk brug? Hvad godt er det?

Hvis du kigger på Ember, tænker du måske på at streame til Twitch, optage en podcast eller noget musik. I begge tilfælde kan du slutte den Ember til en USB-miksekonsol (som Mackie Pro FX8) og bruge mixeren som en forstærker til mikrofonen og en USB-lydgrænseflade. Du kan også tilføje en anden mikrofon til din internetmedstjerne og tilslutte andet udstyr - måske et musikinstrument, en anden computer, der kører Skype eller Discord, eller bare din smartphone.

Det vigtigste at huske er, at du har brug for en mixer eller lydgrænseflade, der inkluderer fantomstrøm (dette er ofte angivet med en switch, der siger + 48V). Fordi mikrofonen har brug for strøm for at arbejde, har du brug for noget, der kan generere den strøm. Det er en grund til, at en mixer er et godt valg til en lydgrænseflade, da den inkorporerer fantomkraft lige der i enheden. High-end mikrofonforforstærkere kan også have fantomstrøm, og visse XLR-computerlydinterfaces har indbyggede fantomstrømforsyninger.

Andre muligheder

Endelig er der andre muligheder for at sende afbalanceret lyd udover XLR-stik.

TRS-telefonstik kan også bære afbalancerede signaler. Kabler med telefonstik bruges ofte i pro-lydudstyr til at forbinde mixere og forstærkere såvel som til at tilslutte påhængsmotorer, som reverb-processorer, equalizere, kompressorer og lydoptagere. Mens stikket ser det samme ud (og er den samme del) som stikkene, der bruges i hovedtelefoner af høj kvalitet, bruges ringen til den negative side af lydsignalet.

Du kan også få nogle af fordelene ved et afbalanceret lydkabel med en enhed kaldet en jordsløjfeisolator. Dette ligner generelt en lille kasse med to par RCA-stik på eller undertiden mini-hovedtelefonstik. Jordsløjfeisolatorer har en 1: 1 lydtransformator indeni, som bryder jordsløjfer. Hvis du tilslutter en computer til en mixer eller kabelboks, får du næsten garanteret jordstøj og AC-brum. Dette løser næsten altid disse støjproblemer. Du kan endda have dette problem i bilen, når du tilslutter din smartphone til din bilstereo, så en jordsløjfeisolator med 3,5 mm telefonstik er en stor hjælp.

Hvorfor ikke en USB-mikrofon?

Endelig undrer du dig sandsynligvis over, hvorfor den pålidelige USB-mikrofon ikke er god nok.

Faktisk er det bare fint, når du kun skal optage en ting ad gangen. Jeg har en dejlig Samson USB-mikrofon på mit skrivebord til podcasting eller streaming, og det fungerer godt. Men fangsten med USB-mikrofoner er, at du ikke kan bruge mere end en på samme tid. USB-lydenheder har hver deres ur til at drive de digitale lydkonvertere, og hvis disse ure bliver ude af synkronisering, begynder du at få pop eller dropouts i dine optagelser, når softwaren på din computer forsøger at rette disse fejl.

Det er også sværere at blande på denne måde, da du ikke har de fysiske knapper at arbejde fra. Så når jeg vil gøre noget med mere end én person ad gangen, går jeg til min desktop mixer og mine pålidelige XLR-tilsluttede studiemikrofoner.