Poradnik: Przedwzmacniacz mikrofonowy. Jaki kupić? Opinie i przegląd boosterów - Cz.I

Po co nam zewnętrzny przedwzmacniacz mikrofonowy, skoro niemal każdy współczesny interfejs audio ma możliwość bezpośredniego podłączenia przynajmniej jednego mikrofonu, słuchawek, monitorów i komunikacji z naszym komputerem? Czy w tym kontekście zakup takiego samodzielnego przedwzmacniacza nie wydaje się nieekonomiczny, a nawet nielogiczny?

W pewnym zakresie na pewno tak jest, ale kluczem do zrozumienia przydatności dedykowanych przedwzmacniaczy mikrofonowych jest określenie naszych potrzeb oraz oczekiwań co do funkcjonalności i zakresu zastosowań.

W poradniku tym poruszymy kwestię przydatności przedwzmacniacza typu booster, pokażemy najbardziej popularne urządzenia na rynku oraz pomożemy w doborze właściwego. 

Spis treści:

• Do czego służy przedwzmacniacz mikrofonowy?
• Jakie są rodzaje przedwzmacniaczy
• Czym są boostery mikrofonowe?
• Najbardziej popularne boostery:
• Klark Technik Mic Booster CT-1 i CM-1
• Triton Audio
• sE Electronics DM1 i DM2
• Tierra Audio Flavour
• Cloud Microphones Cloudlifter
• IMG Stageline MPA-102
• Royer Labs dBooster
• Radial Engineering McBoost
• SubZero SZ-MB1

Części poradnika:

1. Przedwzmacniacz mikrofonowy. Jaki kupić? Opinie i przegląd boosterów - Cz.I
2. Przedwzmacniacze mikrofonowe do 1.000 zł - Cz.II
3. Przedwzmacniacze mikrofonowe Cz.III - Sama elita

Po co nam przedwzmacniacz mikrofonowy w studiu?

Mikrofony są źródłem sygnału o bardzo niskim poziomie. Parametrem, który jest w stanie to wyrazić jest czułość (ang. sensitivity). Określa on wielkość napięcia wyrażoną w woltach/miliwoltach lub dBV, jaką wytworzy mikrofon przy odbieraniu przez niego dźwięku o ciśnieniu 1 paskala, czy mówiąc inaczej, 94 dB SPL. Jaki to ma być dźwięk, o jakim charakterze i składzie harmonicznym, tego już się dokładnie nie precyzuje, ale zazwyczaj chodzi tu o pojedynczy ton sinusoidalny 1 kHz. I jeśli mikrofon taki sygnał „usłyszy”, wówczas przetworzy go na przemienny prąd elektryczny o napięciu od ok. jednego do dziesiątek miliwoltów.

To jest stanowczo zbyt mało, by taki sygnał mógł zachować jakąkolwiek użyteczność, czyli zostać wyemitowany, nagrany czy odtworzony przez głośniki. „Małość” tego sygnału oznacza też, że jego proporcja względem szumów, które wniesie każdy kolejny element naszego toru sygnałowego prezentuje się mało korzystnie.

By móc sygnał z mikrofonu wykorzystać do czegokolwiek, należy go wpierw wzmocnić, ale tak, by w procesie tego wzmacniania nie wprowadzać i nie wzmacniać także szumów, które zawsze gdzieś tam będą się czaić w gotowości do ujawnienia się. Dlatego właśnie do takich zadań opracowano specjalne układy i dla odróżnienia od innych urządzeń wzmacniających nazwano przedwzmacniaczami, czy też „preampami”, jak chcą niektórzy.

Do czego użyć przedwzmacniacza?

Zadaniem przedwzmacniaczy jest wzmocnienie sygnału do takiego poziomu, by móc go wykorzystać do konkretnych celów. Jeśli ma on współpracować na przykład z przetwornikiem analogowo-cyfrowym, w który wyposażony jest każdy interfejs audio, to w zupełności wystarczy, gdy wzmocnimy go do poziomu ok. 1 V, czyli jakieś tysiąc razy (30 dB). Nie ma potrzeby uzyskania większego wzmocnienia, ponieważ współczesne konwertery i tak pracują z bardzo niskimi napięciami zasilania i można bez problemu zachować optymalny zakres oraz zapas dynamiki.

Gdy natomiast mówimy o klasycznym, zewnętrznym przedwzmacniaczu mikrofonowym jako samodzielnym urządzeniu, to jego poziom wyjściowy musi zachować pełną uniwersalność, także pozwalając na współpracę z systemami wymagającymi napięcia znacząco przewyższającego 1 V.

Mówiąc inaczej, konstruktor interfejsu audio wie, jakie parametry ma mieć przedwzmacniacz i dopasowuje się do nich optymalizując koszty. W samodzielnym przedwzmacniaczu natomiast takiej możliwości nie ma, dlatego niemal zawsze musi on być konstruowany w oparciu o najgorszy scenariusz, gdzie trzeba uzyskać największe możliwe wzmocnienie przy najniższych szumach. Efektem końcowym jest znacznie wyższa cena, ale też na ogół szerszy zakres wzmocnienia, zdecydowanie większy zapas dynamiki oraz niższy poziom szumów.

Przy standardowych nagraniach wokalu, gitar czy instrumentów klawiszowych przedwzmacniacze w interfejsach sprawdzą się doskonale. Jednak do nagrań perkusji, instrumentów orkiestrowych, dźwięków tła czy efektów lepiej jest użyć dobrej klasy zewnętrznych przedwzmacniaczy. Ich wyjście możemy wówczas podłączyć do wejścia liniowego w interfejsie audio i nagrywać bez problemów.

Trzy rodzaje przedwzmacniaczy

Samodzielne przedwzmacniacze dostępne na rynku można podzielić na trzy zasadnicze grupy.

• Pierwsza to tzw. boostery, których zadaniem jest wzmocnienie sygnału o 10-30 dB, by móc wstępnie wzmocnić sygnał z bardzo słabych źródeł, jak np. pasywne mikrofony wstęgowe czy niektóre mikrofony dynamiczne (np. SM7B).
  
  
• Druga to budżetowe przedwzmacniacze stylizowane na sprzęt profesjonalny, nie różniące się w swojej istocie od przedwzmacniaczy znajdujących się w interfejsach audio, ale mające od nich więcej funkcji i niekiedy wprowadzające ciekawy charakter do dźwięku.
  
  
• Trzecia to rozwiązania w pełni profesjonalne pod postacią modułów w formacie lunchbox 500, kompaktowych urządzeń do wykorzystania np. na planie filmowym czy pełnowymiarowych jednostek typu rack 19”.

Przykłady preampów typu Booster

Tu przyjrzymy się tym pierwszym, czyli tzw. boosterom. Z uwagi na ponadprzeciętną popularność mikrofonu Shure SM7B, cieszą się one olbrzymim zainteresowaniem głównie z uwagi na fakt, że SM7B podłączony do znaczącej większości interfejsów audio nie pozwala uzyskać optymalnego poziomu wysterowania toru sygnałowego. Mówiąc inaczej – jest za cicho, a optymalny poziom sygnału uzyskuje się dopiero przy Gain ustawionym gdzieś w pobliżu końca zakresu regulacji, co w sposób oczywisty potęguje szumy.

Nawiasem mówiąc, nie jest to powód do zmartwień, chyba że sygnał z mikrofonu jest zbyt cichy w słuchawkach. Mikrofon SM7B ma bardzo duży zakres dynamiki, bardzo niski poziom szumów własnych i dużą odporność na zakłócenia. Nagrywamy zazwyczaj 24-bitowo, a więc z teoretycznym zakresem dynamiki 144 dB. To oznacza, że możemy nagrany już sygnał wzmocnić w domenie cyfrowej bez ryzyka utraty jakości dźwięku. Analogowe wzmacnianie sygnału zawsze wiąże się z jakimś kompromisem – poziom będzie większy, ale szumy i zniekształcenia też. Wzmocnienie cyfrowe ich nie wprowadza. Dlatego po nagraniu przez SM7B można po prostu włączyć na ścieżce jakąś wtyczkę typu Gain czy nawet Limiter i wzmocnić sygnał o 20 lub 30 dB. Ale jeśli ktoś chce mieć wysoki poziom już u źródła, to powinien skorzystać z boostera.

Klark Technik Mic Booster CT-1 i CM-1

Zadaniem obu urządzeń jest wzmocnienie sygnału z pasywnych mikrofonów dynamicznych i wstęgowych o ok. 25 dB. To daje nam szersze pole manewru we współpracy z interfejsami audio, dzięki czemu nie ma potrzeby ustawiania w nich gałki Gain blisko maksimum, co zazwyczaj zwiększa poziom szumów. Oba to urządzenia aktywne zasilane z przedwzmacniacza interfejsu za pośrednictwem napięcia fantomowego. Urządzenia różnią się formatem – CT-1 włączamy bezpośrednio na kablu mikrofonowym, a CM-1 (oraz jego dwukanałowa wersja CM-2) ma postać klasycznego „pudełka” w prostopadłościennej obudowie. Przydatne, tanie i solidne.

Fot. Music Tribe

Triton Audio

Ta niderlandzka firma ma w swojej ofercie całą gamę interesujących boosterów, od klasycznego już FatHead do profesjonalnego FatHead Broadcast. W każdym przypadku są to urządzenia nakablowe, oparte zwykle (jak zresztą większość boosterów) na wzmacniaczu bazującym na tranzystorach FET i zasilane napięciem fantomowym z przedwzmacniacza. Szczególną uwagę zwraca FatHead Germanium oferujący aż 29 dB wzmocnienia realizowanego przez klasyczne tranzystory germanowe. Można więc spodziewać się większych szumów i zniekształceń, ale jednocześnie ciekawego brzmienia. Jest też interesujący FatHead Phantom, który jako jeden z nielicznych boosterów pozwala podłączyć mikrofony pojemnościowe wymagające napięcia fantomowego, dając jednocześnie 18 dB wzmocnienia. Szczególnie przydatny w pracy z mikrofonami nakamerowymi.

Fot. Triton Audio

sE Electronics DM1 i DM2

Poważne konstrukcje boosterów wysokiej klasy ze wzmacniaczami FET i buforem wyjściowym, uniezależniającym uzyskane wzmocnienie od obciążenia. Czerwony DM1 Dynamite ma stałe, 28-decybelowe wzmocnienie, zaś w niebieskim DM2 TNT możemy je zmieniać od 15 do 30 dB, mając też możliwość wyboru ośmiu opcji impedancji wejściowej i dwóch poziomów roboczych. Jeden z najgroźniejszych konkurentów standardowego wśród tego typu produktów boostera Cloudlifter.

Fot. sE Electronics

Tierra Audio Flavour

Cała seria boosterów, których zadaniem oprócz wzmacniania sygnału jest także nadawanie mu specyficznego brzmienia o charakterze tożsamym z ich nazwą i kolorem. Produkty nie są tanie, ale wyjątkowo dobrze sprawdzają się, gdy chcemy uzyskać jakiś specyficzny efekt brzmieniowy wynikający z nasycenia/zniekształcenia sygnału oraz jego modyfikacji sonicznej. Doskonałe dla osób poszukujących oryginalnych narzędzi kształtowania brzmienia, także z wykorzystaniem transformatorów.

Fot. Tierra Audio

Cloud Microphones Cloudlifter

Powszechnie uważany za standard w tym zakresie urządzeń, jeden z pierwszych profesjonalnych boosterów pozwalających wzmocnić sygnał z mikrofonów dynamicznych oraz pasywnych wstęgowych. Podobnie jak wszystkie inne otrzymuje zasilanie fantomowe z wejścia „normalnego” przedwzmacniacza, dając przy tym 25 dB wzmocnienia.

Dostępna jest cała gama urządzeń typu Cloudlifter, od jednokanałowego CL-1 do czterokanałowego CL-4, także z uwzględnieniem urządzeń pozwalających na regulację impedancji wejściowej (co w jakiejś mierze pozwala dopasować mikrofon do toru wejściowego boostera, ale nie przeceniałbym znaczenia tej funkcji).

Fot. Cloud Microphones

IMG Stageline MPA-102

Bardzo ciekawy, funkcjonalny i nieszablonowy produkt o całej gamie potencjalnych zastosowań. Oprócz funkcji boostera/przedwzmacniacza z regulacją wzmocnienia od 20 do 70 dB, ma także regulację poziomu wyjściowego, panoramowanie sygnału do kanałów L/R stereo, załączane napięcie fantomowe, odwracanie biegunowości, filtry górno- i dolnoprzepustowe 100 Hz i 12 kHz, a także wejście i wyjście stereo na złączach RCA. Jest więc uniwersalnym narzędziem do wszelkiego typu prac, dostępnym w całkiem rozsądnej cenie.

Fot. Monacor

Royer Labs dBooster

Z uwagi na to, że Royer jest powszechnie znany jako producent mikrofonów wstęgowych, dostępność przeznaczonego do nich boostera wydaje się oczywistością. Poza wyborem poziomu wzmocnienia (12 lub 20 dB), konstrukcyjnie nie różni się znacząco od innych boosterów. Także bazuje na wzmacniaczu FET pracującym w klasie A i także ma solidną obudowę z jednolitej kształtki z wejściem i wyjściem XLR. Zasilanie 48 V otrzymuje z wejścia przedwzmacniacza za pośrednictwem. Produkowany w USA.

Fot. Royer Labs

Radial Engineering McBoost

Booster kanadyjskiej firmy Radial ma klasyczną budowę stosowaną w sprzęcie tej firmy od lat – całkowicie metalową, solidną i bardzo odporną na trudy pracy w trasie. Jeśli chodzi o elektronikę to Kanadyjczycy nie zamierzali odkryć Ameryki, ale za to ciekawie prezentuje się kwestia regulacji. Możemy użyć stałego wzmocnienia 20 lub 26 dB, albo zdecydować się na zmieniane płynnie – od 4 do 25 dB. Takie rozwiązanie znacząco zwiększa zakres zastosowań w różnych sytuacjach. Jest także możliwość wyboru jednej z trzech wartości impedancji wejściowej: 600 Ω (dla mikrofonów dynamicznych), 2.7 kΩ (pod kątem niektórych mikrofonów wstęgowych) lub 30 kΩ (wejście uniwersalne).

Fot. Radial Engineering

SubZero SZ-MB1

Często określany jako „tania alternatywa dla Claudliftera” jest to sprzęt marki znajdującej się w wyłącznej dystrybucji Gear4Music. Podobnie jak Alctron MP-1 należy do grupy najtańszych urządzeń tego typu, zbudowanych w oparciu o prosty układ dyskretny, jak zresztą większość sprzętu tego typu. Cała tajemnica tkwi jednak w doborze elementów, a dokładnie tranzystorów FET. W najlepszych rozwiązaniach są one zintegrowane w ramach układów LSK389, które dwa lata temu wróciły do produkcji przez oryginalnego wytwórcę, firmę Linear Systems. Oferują one najniższy obecnie poziom szumów ze wszystkich tego typu rozwiązań opartych na tranzystorach JFET, a większość prób zastąpienia ich innymi nie daje zadowalających rezultatów. Wprawdzie nie jest to rzecz zerojedynkowa (LSK389 = dobre, każde inne rozwiązanie = złe), ale w wielu wypadkach tak to właśnie wygląda.

Fot. Gear4Music

Fot. Tomasz Wróblewski

Każdy pozbawiony zakłóceń i szumów, nagrany 24-bitowo sygnał możemy z powodzeniem wzmocnić nawet o 30 dB już w edytorze lub DAW, używając do tego np. bezpłatnego limitera Loudmax. Poza funkcją wzmocnienia będzie on także pracował jako „bezpiecznik”, nie dopuszczając do przesterowania zbyt głośnymi szczytami sygnału.

Fot. Linear Systems

LSK389 to układ scalony zawierający dwa monolityczne tranzystory FET, będący jednym ze źródeł sukcesu najlepszych i najdroższych urządzeń typu booster.