Микрофон Ambisonic записывает звук в нескольких направлениях, что позволяет изменять направление прослушивания после записи, а иногда и во время прослушивания. На рынке представлено несколько таких микрофонов, но, с помощью мастера, мы попытаемся сделать свой микрофон.
В конструкции микрофона используется корпус, напечатанный на 3D-принтере, очень хорошие микрофонные модули и простая электроника.
Можно выбрать два метода крепления микрофона, один — крепление на традиционный микрофонный шнур с помощью микрофонного зажима. Второй включает в себя болт ¼-20 в корпусе, что позволяет использовать альтернативные крепления, такие как крепления GoPro и крепления для камеры Cold Shoe.
Электроника, использующая фантомное питание 48 В, представляет собой всего два компонента, каждый из которых помещается в корпуса разъемов XLR. Не смотря на простоту этот микрофон лучше, чем те, которые стоят намного дороже. Он имеет низкий уровень собственного шума. Мастер использовал его для записи очень тихой атмосферы, хора и громкого уличного шума. Данные звуковые фрагменты можно будет прослушать на видео в конце статьи.
Инструменты и материалы:
-Электретные микрофоны — 4 шт;
Это 1-дюймовые диафрагменные электретные микрофоны, которые также содержат конденсаторы для подавления электромагнитных / радиопомех. То есть, их не нужно экранировать.
-Микрофонный кабель Mogami Wire W2697;
Это очень важно, поскольку кабель механически соответствует корпусу микрофона, напечатанному на 3D-принтере.
-100K металлопленочные резисторы — 4 шт;
-Электролитические конденсаторы 3,3 мкФ 63 В постоянного тока;
-Разъемы XLR;
-Резиновая трубка;
-Втулка;
-Крепеж;
-Изолента;
-Скрепки для бумаги;
-Клей Е6000;
-Паяльные принадлежности;
-Ветрозащита для микрофона;
-Краска
Шаг первый: о амбизоническом микрофоне
Ambisonics — это полносферный формат объемного звука : в дополнение к в горизонтальной плоскости он охватывает источники звука выше и ниже слушателя.
Первым был микрофон звукового поля. Он был изобретен Майклом Герзоном и Питером Крейвеном и использовал четырехгранный массив. Это, так называемый формат «А». Т.е. необработанные четыре канала звука, которые необходимо дополнительно обработать при сведении в один файл.
Другой используемый формат — это формат «B», который для амбизонных сигналов первого порядка кодируется в XYZ и W. W является эквивалентом всенаправленного микрофонного сигнала. В отличие от других форматов многоканального объемного звучания, его каналы передачи не передают сигналы динамиков. Вместо этого они содержат независимое от динамика представление звукового поля, которое затем декодируется в настройках динамика слушателя. Сложная часть состоит в том, чтобы разобраться во всем этом. Для формата B существует два стандарта, единственная разница заключается в порядке каналов. Мастер использую Reaper, и это руководство включает шаблоны и ссылки на все необходимые плагины.
Подводя итог:
Формат «A»: прямой необработанный звук из отдельных капсул — необработанный звук с микрофона.
Формат «B»: закодирован в «X», «Y», «Z» и «W».
Первоначальный патент на данный микрофон был подан 45 лет назад, и, на тот момент, устройство было довольно сложно. Теперь есть действительно хорошие портативные цифровые диктофоны и аудио рабочие станции. Все недавние улучшения касались обработки и плагинов на стороне программного обеспечения. Есть также микрофоны с более чем четырьмя капсюлями для амбизонных звуков более высокого порядка. В данном руководстве мастер будет изготавливать амбизонический микрофона первого порядка (Ambi-Alice).
Шаг второй: 3D-файлы
Для 3D печати доступны два варианта: обычная конструкция микрофонной стойки и для крепления «GoPro».
Файлы для печати можно скачать ниже.
The “Normal” mic stand build
The “GoPro” mount build
Шаг третий: сборка
Теперь можно приступить к сборке.
Припаивает провода к микрофонам. При этом нужно соединить клеммы источника («S») и заземления («G»). Это превращает внутренний преобразователь в усилитель с общим источником. Обратите внимание, что «G» — это земля.
Подготавливает держатель микрофонов, сделав метки разной краской.
Красный = FLU (спереди слева вверх)
Желтый = FRD (передний правый нижний)
Зеленый = BLD (назад, влево, вниз)
Синий = BRU (назад вправо вверх)
Приклеивает каждый микрофон на место в держателе.
Помечает конец проводов цветной изолентой.
Устанавливает бамперы из силиконовой резины для гашения вибрации.
Протягивает провода через нижнюю часть.
Вставку с микрофонами помещает в основную капсулу. Втулки устанавливает в пазы. Закрывает верхнюю часть капсулы.
Одевает на провода оплетки и наконечники штекеров.
Припаивает отрицательную ножку конденсатора к резистору. Припаивает вторую ножку резистора к первому контакту разъема штекера, а вторую ножку конденсатора к третьему контакту разъема.
Далее припаивает красный провод кабеля к контакту 3 разъема, а землю к контакту 1.
Все соединения нужно заизолировать.
Дальше собирает разъем.
После сборки необходимо проверить каждый канал отдельно.
Шаг четвертый: звукозапись
Для записи звука мастер подключает четыре кабеля к Zoom F6 (или другому рекордеру) следующим образом:
Вход 1 = красный = FLU (передний левый верхний)
Вход 2 = желтый = FRD (передний правый нижний)
Вход 3 = зеленый = BLD (назад, влево, вниз)
Вход 4 = Синий = BRU (Назад вправо вверх)
Дальше нужно настроить рекордер, включить фантомное питание и включить 48 В для входов 1-4.
Для использования вне помещений необходима защита от ветра.
Шаг пятый: пост-запись
Теоретически Ambisonics дает возможность идеально снимать, кодировать окружающий звук, а затем идеально воссоздавать его, сосредотачиваясь на любом нужном направлении. Реальная жизнь немного отличается от теории. Точно так же, как не существует одного идеального микрофона для каждого случая использования или одного идеального места для размещения стереомикрофона, амбизонные микрофоны — еще один инструмент, который можно добавить к аудио арсеналу.
Самый простой способ кодирования таков:
W (все) = FLU + FRD + BLD + BRU (просто суммируем звук со всех микрофонов)
X (передний / задний) = FLU + FRD-BLD-BRU (суммируем «передний», вычитаем «задний»)
Y (из стороны в сторону) = FLU-FRD + BLD-BRU ( суммируем «левый», вычитаем «правый»)
Z (вверх вниз) = FLU-FRD-BLD + BRU ( суммируем «вверх», вычитаем «вниз»)
На самом деле это сработало бы отлично, за исключением того, что все микрофоны (отдельные) не находятся в одном и том же пространстве. И что очень важно, их реакция не идеальна, и каждый из них не соответствует другому. И здесь возникают настоящие проблемы. Есть способы измерить микрофоны и создать файл, который можно использовать для дальнейшей калибровки процесса кодирования.
Подробней об этом можно ознакомиться здесь.
В процессе работы мастер использует следующее программное обеспечение.
Reaper. Это DAW (digital audio workstation — цифровая звуковая рабочая станция), которая, по мнению мастера, очень хорошо справляется с Ambisonics. Многие из приведенных ниже инструментов были разработаны для использования в Reaper (хотя они работают и в других DAW).
VV Audio. VVencode — это тот инструмент, который мастер рекомендует использовать для кодирования Ambi-Alice. Он включает файлы калибровки. Также можно использовать Array2SH от SPARTA.
Sparta (приложения для пространственного звука в реальном времени). Это еще один плагин с открытым исходным кодом из Финляндии. SPARTA — это набор гибких аудиоподключаемых модулей VST для создания, воспроизведения и визуализации пространственного звука.
Ambisonic ToolKit или ATK. Это отличный набор плагинов с открытым исходным кодом для Reaper, которые больше ориентированы на декодирование и кодирование моно- или стереосигналов.
Набор подключаемых модулей IEM IEM — это бесплатный набор звуковых подключаемых модулей с открытым исходным кодом, включающий подключаемые модули Ambisonic до 7-го порядка.
Плагин Harpex Commercial. Harpex — это алгоритм обработки сигналов, предназначенный для извлечения максимального объема пространственной информации из записей звукового поля.
Blue Ripple Sound Микс. Одна из их бесплатных программ- отличный пространственный визуализатор.
Для оценки работы микрофона можно прослушать аудиофайлы записанные мастером.
Весь процесс сборки, а также аудиозапись можно посмотреть и послушать на видео ниже.
Также советую заинтересованным лицам ознакомиться с оригинальной статьей(по ссылке ниже), так как часть материала не была включена в данную статью.
