1916: Condensatormicrofoon

201.jpg
Western Electric No. 47-A Amplifier

Geschiedenis


De microfoon in het algemeen

Om met een groot publiek te communiceren werd vroeg een megafoon gebruikt. Dit was de een van de eerste microfoons. Zo werd dit systeem ook gebruikt in theaters met maskers die een soort van hoorn-vormige mond opening hadden zodat het geluid versterkt werd. In 1665 kwam dan ook het simpele systeem waarbij je twee blikken had met een touwtje ertussen zodat geluid naar elkaar verplaatst kon worden.

De eerste microfoon die een beetje oke klonk was de carbon microfoon (ook wel kool microfoon), uitgevonden door David Edward Hughes (UK) en Emile Berliner met Thomas Edison (US). Maar Edison heeft hier uiteindelijk wel patent op gekregen in 1877. Dit is eigenlijk de meest directe voorganger van de microfoon die we nu kennen.

De condensator microfoon

De condensator microfoon is in 1916 uitgevonden door een engineer genaamd E. C. Wente. Toen der tijd werd deze nieuwe microfoon de ‘’capacitor microphone’’ of ‘’electrostatic microphone’’ genoemd. Wente heeft zijn werk geïnspireerd op dat van Bell. De condensator microfoon die Wente bedacht heeft werd in eerste instantie niet gebruikt voor het opnemen van materiaal. In eerste instantie werd die als een meet gereedschap gebruikt voor audio intensiteit. Dit heeft tot ongeveer 1920 geduurd. Vooral BBC heeft de condensator microfoon gebruikt voor verschillende radio uitzendingen. (De Condenser Transmitter (CT) wat de beste in die tijd.) Later is de CT bij BBC wel vervangen door de Marconi Type A, dit was een ribbon microfoon. Dit was ook omdat de ribbon microfoon relatief gezien veel goedkoper was dan de condensator microfoon. De eerste condensator microfoons waren alleen maar omni directional, dit was geregeld door middel van druk. Later werden de acht microfoons en omni microfoons gecombineerd en werd de nier microfoon uitgevonden.

Verschillende bedrijven in Europa en Amerika gingen dit verder ontwikkelen tot dat een Duitser kwam met het ‘’dual diaphragm condenser capsule’’ systeem. Hierbij worden de outputs van twee nier-microfonen gecombineerd (electrisch) en vervolgens worden de fase hiervan omgekeerd.

Later wilde men meer gerichte microfoons hebben om zo’n precies mogelijke opnames te krijgen zonder te veel ruis en ander geluid, dit was nog best een uitdaging aangezien vooral het laag frequent er moeilijk uit gefilterd kon worden. Audio Technica kwam met de eerste goede gerichte microfoon, de AT895. (Deze is nog tot erg lang door verkocht.)


Audio-Technica AT895


Een ander probleem van de eerste condensator microfoons was vocht. Ze waren erg gevoelig voor vochtig weer en andere vochtige omstandigheden. Hierdoor konden er nare ‘’frying’’ geluiden geproduceerd worden door de microfoon. In 1924 kwam Riegger met de RF condensator microfoon. Deze was in staat om geluidsdruk op te meten tot 0.1Hz. Uiteindelijk is Pioneer doorgegaan met de ontwikkeling van deze techniek en kwam met hun grote RF condenser microphone range.

Tot nu toe was de condensator microfoon best wel groot. In de 1950’s werd de eerste poging tot verkleining gedaan door Olson, dit was geen succes. Later in de 1960’s probeerde Rogers dit opnieuw en dit systeem wordt tot nu nog steeds gebruikt.


Rode NT55, een kleinmembraan condensatormicrofoon.


Werking


Een condensator microfoon werkt doordat er een spanning (4, fantoom voeding) op een condensator (2 & 3) gezet wordt . Door dat het membraam (2) vrij kan trillen op de inkomende drukgolven (1) en het metalen plaatje (3) niet, verandert de spanning over de weerstand (5). Aangezien dit spanningsverschil heel klein is is er tegenwoordig vaak een pre amp in de microfoon aanwezig. Deze versterker was nodig om de signaal/ruis verhouding die in de kabel (6) onstaat zo klein mogelijk te houden.

Condensator microfoons woorden vooral voor studio opnames gebruikt. Dit is omdat deze microfoons bij ruig gebruik snel kapot kunnen gaan. Als het membraam en het metalen plaatje in contact komen dan gaat de microfoon kapot door de kortsluiting die onstaat.

Het grote voordeel aan condensator microfoons is ze gevoelig zijn voor luchtdruk. Dit betekent dat er een snelle reactietijd is. Dit betekent heldere hoge frequenties en duidelijkere transienten in contrast met dynamische microfoons.

Impact op industrie

De in 1916 uitgebrachtte condensatormicrofoons waren een grote revolutie. Muziek kon eindelijk op hoge kwaliteit worden opgeslagen, door deze microfoons. Hierdoor werd muziek commercieel toegankelijk; Niet alleen de rijken, die een piano konden betalen en bespelen, of een concert konden bezoeken, konden van muziek genieten. Muziek kon eindelijk op hoge kwaliteit worden opgeslagen, door deze microfoons.

Sindsdien zijn [buiscondensatoren] voor het grootste gedeelte vervangen voor solid-state transistoren, omdat deze robuuster zijn, en langer meegaan. Hierdoor was de frustratie om om je microfoonbuizen te onderhouden een stuk kleiner geworden.

Condensatormicrofoons worden tot op de dag van vandaag nog steeds in zowel professionele studio’s, als home studio’s in verschillende prijsklassen beschikbaar gesteld. De natuurlijke hoge frequenties maakt dat men ze gebruikt voor o.a. vocalen en akoestische snaarinstrumenten.

Dit maakt ze minder geschikt voor o.a. Percussieve instrumenten, zoals drums. Hard aangeslagen instrumenten kunnen hierdoor sneller te luid registreren, wat voor ‘clipping’ (een hoger signaal dan je digitale omzetter kan weergeven, wat resulteert in vervorming van het signaal) zorgt.

Auteurs

  • Sanne Jacobs
  • Tijs Leemans
  • Kaya Bax