Mikrofonit

Dynaamisessa mikrofonissa ääni liikuttaa kalvoon kiinnitettyä kelaa magneettikentässä, jolloin syntyy sähköinen signaali ilman erillistä virransyöttöä. Rakenne on mekaanisesti kestävä, sietää kovia äänenpaineita ja on melko epäherkkä, minkä vuoksi dynaaminen mikrofoni poimii lähellä olevaa äänilähdettä selvästi voimakkaammin kuin ympäristöä. Siksi se on yleinen valinta laululle livekäytössä, rummuille ja kitaravahvistimille sekä puheen äänittämiseen akustoimattomissa tiloissa.

Kondensaattorimikrofonissa puolestaan ohut kalvo muodostaa kondensaattorin kiinteän vastalevyn kanssa, ja rakenne tarvitsee toimiakseen käyttöjännitteen, tyypillisesti 48 V:n phantom-virran mikseristä, äänikortista tai etuvahvistimesta. Kevyt kalvo reagoi nopeasti, joten kondensaattorimikki on usein dynaamista herkempi toistaen samalla yksityiskohdat, transientit ja ylätaajuudet tarkemmin, mutta poimii herkkyytensä vuoksi myös enemmän taustaääniä ja ympäröivää tilaa. Se on vakiintunut valinta studiotyössä, ja lavalle on nykyään tarjolla myös livekäyttöön suunniteltuja kondensaattorilaulumikrofoneja erinomaisella äänenlaadulla.

Huippuluokan kondensaattorimallit ovat erityisesti esiintyvien artistien suosiossa, kun äänenlaadulle asetetaan korkeita vaatimuksia. Ne toistavat laulun dynamiikan ja sävyt elävästi ja erottelevasti, mikä voi tuoda esitykseen aivan uudenlaista syvyyttä ja selkeyttä. Näiden mikrofonien parempi äänenlaatu ja laajempi taajuusvaste tekevät niistä houkuttelevan vaihtoehdon vaativille keikoille ja ammattilaiskäyttöön erityisesti tilanteissa, joissa ääni toistetaan laadukkaan ja hyvin viritetyn PA-järjestelmän kautta.

Käytännössä valinta ratkeaa äänilähteen, ympäristön ja halutun soinnin mukaan, ja useimmissa studioissa ja lavoilla käytetään molempia.

Isokalvoisessa kondensaattorimikrofonissa kalvo on tyypillisesti noin tuuman kokoinen, ja sointi on usein täyteläinen, musikaalinen ja läsnäoleva. Isokalvomikrofonit ovat herkkiä ja niiden pohjakohina on tyypillisesti matala, mikä tekee niistä vakiintuneen valinnan laulun, puheen ja yksittäisten soitinten äänitykseen studioissa. Joissain malleissa suuntakuvion voi vaihtaa esimerkiksi kardioidin, pallon ja kahdeksikon välillä.

Pienikalvoisessa kondensaattorimikrofonissa kalvo on tyypillisesti alle puolen tuuman kokoinen. Kevyempi kalvo toistaa transientit tarkemmin, taajuusvaste on usein tasaisempi ja sointi pysyy yhtenäisempänä myös mikrofonin sivuilta tulevassa äänessä. Pienikalvoisia käytetään esimerkiksi akustisille kitaroille, jousille, pianolle, symbaaleille ja overhead-mikitykseen sekä stereomikitykseen, jota varten monia malleja on saatavilla myös valmistajan sovittamina stereopareina yksittäiskappaleiden ohella.

Erot mikrofonityyppien välillä ovat kuitenkin yleistyksiä, ja yksittäisten iso- ja pienikalvoisten kondensaattorimikrofonien sointi vaihtelee valmistajasta sekä mallista toiseen merkittävästi.

Suuntakuvio kuvaa sitä, mistä suunnista mikrofoni poimii ääntä ja mistä se sitä vaimentaa. Yleisin on hertta eli kardioidi, joka poimii ääntä pääasiassa edestä ja vaimentaa takaa tulevaa. Sitä käytetään laajasti laulumikrofoneissa, soitinten lähimikityksessä, studioiden isokalvoisissa kondensaattorimikrofoneissa sekä podcast- ja broadcast-käytössä, eli useimmissa tilanteissa, joissa halutaan poimia yksi äänilähde ja rajata muuta pois.

Superkardioidi ja hyperkardioidi ovat kardioidia kapeampia ja vaimentavat sivuilta tulevaa ääntä tehokkaammin, mutta niillä on pieni herkkä alue myös suoraan takana (ns. takakeila). Live- ja saliäänentoistossa lavamonitori kannattaakin sijoittaa hieman sivuun eikä suoraan mikrofonin taakse. Näitä suuntakuvioita käytetään erityisesti laulumikrofoneissa kovaäänisillä lavoilla, joissa kierron ja vuotojen hallinta on tärkeää, sekä rumpujen lähimikityksessä, kun esimerkiksi virvelin mikrofoniin halutaan mahdollisimman vähän hi-hatin vuotoa. Myös haulikkomikrofonit perustuvat tyypillisesti super- tai hyperkardioidisuuntakuviolle, ja niiden putkirakenne kaventaa suuntaavuutta entisestään keski- ja ylätaajuuksilla.

Pallokuvio poimii ääntä tasaisesti joka suunnasta ja toistaa tilan luonnollisesti. Sitä käytetään huone- ja tilamikityksessä, kuorojen, yhtyeiden ja orkesterien äänityksessä, AB-stereotekniikassa sekä mittamikrofoneissa. Se on yleinen myös lavalier-mikrofoneissa etenkin video- ja broadcast-käytössä, koska se toistaa puheen luonnollisesti ja on usein vähemmän herkkä vaatteiden kahinalle, äänitettävän henkilön pään liikkeille ja puhalluksille, kun taas livekäytössä käytetään myös kardioidimalleja kierron hallintaan. Kahdeksikko puolestaan poimii ääntä edestä ja takaa mutta vaimentaa voimakkaasti sivuilta tulevaa ääntä. Se on perinteisten nauhamikrofonien luontainen suuntakuvio, ja sitä käytetään esimerkiksi Mid-Side- ja Blumlein-stereotekniikoissa sekä kahden vastakkain olevan laulajan tai puhujan äänittämiseen yhdellä mikrofonilla.

Suuntaavissa mikrofoneissa esiintyy lisäksi lähiefekti: kun äänilähde tuodaan hyvin lähelle mikrofonia, matalat taajuudet korostuvat, ja voimakkaimmin ilmiö näkyy kahdeksikossa. Lähiefektiä käytetään tietoisesti esimerkiksi radiopuheessa ja laulussa täyteläisyyden lisäämiseen, mutta liian lähellä ääni voi muuttua tukkoiseksi. Pallokuvioisissa mikrofoneissa lähiefektiä ei käytännössä ole.

Kapeampi suuntakuvio auttaa kierron ja vuotojen hallinnassa, mutta vaatii tarkempaa mikrofonitekniikkaa, sillä äänilähde on pidettävä lähempänä mikrofonin akselia.

Phantom-virta on mikseristä, äänikortista tai etuvahvistimesta kaapelia pitkin mikrofonille syötettävä tasajännite, tyypillisesti 48 V. Sitä tarvitsevat kondensaattorimikrofonit sekä aktiiviset nauhamikrofonit ja monet muut sisäisellä elektroniikalla varustetut mikrofonit. Dynaamiset mikrofonit eivät phantom-virtaa tarvitse, eikä se asianmukaisesti johdotetussa kytkennässä vahingoita niitä.

Perinteisten passiivisten nauhamikrofonien kanssa phantom-virta kannattaa pitää pois päältä, ellei valmistaja toisin ilmoita, sillä virheellinen kaapeli tai kytkentä voi vahingoittaa herkkää nauhaa. USB-kondensaattorimikrofonit saavat virtansa USB-liitännästä ja langattomien järjestelmien lavalier- ja headset-mikrofonit lähettimestä. Jos tällainen mikrofoni halutaan kytkeä XLR-tuloon, tarvitaan siihen sopiva phantom-adapteri.

Puheen äänittämiseen on tarjolla paljon vaihtoehtoja eri budjetteihin, edullisista USB-mikrofoneista ammattitason broadcast-mikrofoneihin. Valinta ratkeaa pitkälti kolmen kysymyksen kautta: kytketäänkö mikrofoni suoraan tietokoneeseen vai erillisen äänikortin kautta, montako puhujaa äänitetään ja millaisessa tilassa.

USB-mikrofoni on helpoin tapa aloittaa ilman erillistä laitteistoa. Siinä on sisäänrakennettu etuvahvistin ja AD-muunnin, joten se kytketään USB-kaapelilla suoraan tietokoneeseen, tablettiin tai puhelimeen, ja monissa malleissa on myös kuulokelähtö oman äänen välittömään kuunteluun. USB-mikrofoni sopii hyvin esimerkiksi yhden puhujan podcastiin, striimaukseen ja videoiden selostuksiin, ja niitä on saatavissa laajasti eri hintaluokissa puhe- ja kotistudiokäyttöön. Esimerkkejä ovat kondensaattorimallinen Rode NT-USB -sarja sekä dynaamiset Rode PodMic USB ja Shure MV-sarja, joissa on USB-liitännän rinnalla myös XLR-lähtö. XLR- ja USB-liitännöillä varustettuja malleja voi käyttää tarvittaessa myös äänikortin tai mikserin kanssa.

Perinteinen XLR-mikrofoni äänikortin kanssa on monipuolisempi ja laajennettavampi ratkaisu. Suosittuja vaihtoehtoja ovat erityisesti dynaamiset broadcast-mikrofonit, kuten Shure SM7B, Electro-Voice RE20 ja Rode PodMic, sekä isokalvoiset kondensaattorimikrofonit, joita on tarjolla laaja valikoima eri hintaluokissa. Kun puhujia on useampia, podcast-mikseri, kuten RØDECaster-sarjan laitteet, kokoaa etuvahvistimet, kuulokelähdöt, äänenkäsittelyn ja tallennuksen yhteen laitteeseen.

Tilalla, jossa äänitetään, on usein merkittävää vaikutusta lopputulokseen mikrofonin ohella. Akustoimattomassa huoneessa lähelle puhuttava dynaaminen mikrofoni poimii selvästi vähemmän tilan heijastuksia ja taustaääniä kuin herkempi kondensaattorimikrofoni, ja lähiefekti antaa puheelle luontevaa täyteläisyyttä. Isokalvoinen kondensaattorimikrofoni puolestaan toistaa puheen usein avoimemmin ja yksityiskohtaisemmin, mutta hyötyy akustoidusta tilasta tai esimerkiksi mikrofonin taakse asetettavan heijastussuojan käytöstä.

Monet suositut dynaamiset broadcast-mikrofonit, kuten Shure SM7B ja Electro-Voice RE20, ovat niin sanottuja matalan lähtötason mikrofoneja, jotka tarvitsevat etuvahvistimelta tavallista enemmän vahvistusta. Kaikkien äänikorttien etuasteet eivät tähän riitä ilman kohinan kasvua, jolloin väliin kannattaa lisätä tasovahvistin. Tarjolla on myös malleja, joissa etuvahvistin on sisäänrakennettu: esimerkiksi Shure SM7dB lisää phantom-virralla toimivalla etuasteellaan signaaliin 18 tai 28 dB.

Videoissa ja tubettamisessa mikrofoni ei aina voi olla kuvassa. Tällöin vaihtoehtoina ovat kameraan kiinnitettävä kameramikrofoni, kuvan ulkopuolelle puomiin sijoitettava haulikkomikrofoni tai langaton nappi- tai mobiilimikrofonijärjestelmä, kuten Rode Wireless-sarjan mikrofonit, joka kytketään suoraan kameraan tai puhelimeen.

Pop-filtteri, tukeva puomi- tai pöytäteline ja suljetut kuulokkeet oman äänen kuunteluun kuuluvat puheäänityksessä käytännössä perusvarustukseen.

Voi, jos mikrofonissa on oma USB- tai mobiililiitäntä. USB- ja mobiilimikrofoneissa on sisäänrakennettu etuvahvistin ja AD-muunnin, jolloin mikrofoni kytketään USB-liitännällä, tai vanhemmissa iOS-laitteissa Lightning-liitännällä, suoraan tietokoneeseen, tablettiin tai puhelimeen. Ne ovat käytännöllinen ratkaisu yksittäiseen puheäänitykseen, striimaukseen ja sisällöntuotantoon.

Perinteinen XLR-liitäntäinen mikrofoni tarvitsee väliin äänikortin tai USB-väylällä varustetun mikserin, joka hoitaa etuvahvistuksen, phantom-virran ja muunnoksen digitaaliseksi tietokone- tai mobiilikäyttöä varten. Kokoonpano on monipuolisempi ja laajennettavampi: mikrofonia voi vaihtaa, samaan äänikorttiin voi kytkeä useamman mikrofonin (äänikortin kanavamäärästä riippuen), ja sama mikrofoni toimii myös lavalla ja studiossa. Osassa malleista on molemmat liitännät, jolloin mikrofoni voi kasvaa käyttäjän tarpeiden mukana.

Videotuotannossa mikrofoni valitaan usein sen mukaan, kuinka lähelle kohdetta se voidaan viedä. Kameramikrofonit kiinnitetään suoraan kameraan, ja ne ovat nopea ja kätevä äänenlaadun parannus verrattuna kameran sisäänrakennettuun mikrofoniin. Haulikkomikrofonit ovat kapeasti suuntaavia ja poimivat ääntä edestä kauempaa, minkä vuoksi niitä käytetään puomissa kuvan ulkopuolelta tai kameran päällä. Lavalier- eli rintanappimikrofoni kiinnitetään puhujan vaatteisiin, jolloin etäisyys suuhun pysyy vakiona ja puhe erottuu selkeästi myös meluisassa ympäristössä.

Haastatteluissa ja liikkuvassa kuvauksessa usein langatonta kamera- tai mobiilijärjestelmää tai sopivaa rintanappijärjestelmää. Ulkokuvauksissa tuulisuoja kuuluu käytännössä perusvarustukseen, sillä jo kevyt tuuli aiheuttaa mikrofoniin matalataajuista kohinaa.

Langaton mikrofonijärjestelmä koostuu lähettimestä, joka on joko käsimikrofonin rungossa tai vyölähettimenä headset- tai nappimikrofonin kanssa, sekä vastaanottimesta, joka kytketään esimerkiksi mikseriin tai kameraan. Valinta lähtee mikrofonityypistä: käsimikrofoni laululle ja juonnolle, headset liikkuvalle esiintyjälle ja nappimikrofoni puhujalle.

Olennaisin tekninen kysymys on taajuus. Järjestelmät toimivat tietyllä taajuusikkunalla, ja Suomessa sallitut lupavapaat taajuusalueet on määritelty Traficomin määräyksissä. Myymme ainoastaan Suomessa sallituilla taajuuksilla toimivia järjestelmiä. Laajempi taajuusikkuna antaa enemmän valinnanvaraa, kun samassa tilassa on useita langattomia järjestelmiä tai radiotaajuudet ovat ruuhkaisia.

Kun järjestelmiä on käytössä useita, niiden taajuudet kannattaa suunnitella yhdessä, ja isommissa kokoonpanoissa antennijakajat ja ulkoiset antennit parantavat toimintavarmuutta. Lisäksi kannattaa huomioida kantama, akkujen käyttöaika ja latausratkaisut.

Mikrofonin rinnalle tarvitaan lähes aina tukiratkaisu: lattia- tai pöytäteline, puomi tai joutsenkaula sen mukaan, missä mikrofonia käytetään. Studiossa iskunvaimentava kehto eristää mikrofonin telineen ja lattian kautta tulevasta tärinästä, ja pop-filtteri vaimentaa p- ja b-äänteiden aiheuttamia ilmavirran paukahduksia lähiäänityksessä. Ulkona tuulisuoja vähentää tuulen aiheuttamaa kohinaa.

Signaaliketjun puolella tarvitaan laadukas XLR-kaapeli ja tarvittaessa etu- tai tasovahvistin sekä phantom-virtalähde tai -adapteri. Lavalla laulaja voi lisäksi hyödyntää lauluprosessoria, jolla kaikua, viivettä ja dynamiikkaa voi säätää omasta pisteestä käsin.