Nedávno společnost Blue, známý výrobce mikrofonů, představila nový profesionální studiový mikrofon s názvem Ember, a to za cenu 100 USD. Tato novinka vyvolala otázku: Co vlastně je to XLR a jak se s ním pracuje? V tomto článku se podíváme na zoubek XLR a vysvětlíme si, proč by mohl být užitečný ve vašem studiu.
XLR je synonymem profesionálního zvuku. Setkáváme se s ním ve všech nahrávacích a rozhlasových studiích, a také ho často vidíme u živých vystoupení na pódiu. Důvodem je, že XLR kabely přenášejí vyvážený zvuk, což je klíčové pro dosažení čistého a kvalitního záznamu.
Co přesně je XLR?
Nejprve si objasněme, co zkratka XLR znamená. Jednoduše řečeno, jde o akronym pro X Connector, Locking Connector, Rubber Boot. Nicméně, část s „gumovou botkou“ už dnes nemusí být vždy pravda, protože již není nezbytná. I přes menší změnu v designu si název XLR zachoval svůj původní tvar.
V současnosti existuje několik variant XLR kabelů s různým počtem pinů (XLR3 až XLR7), ale my se zde zaměříme na XLR3, tedy třípinový styl kabelu. Tento typ je zdaleka nejrozšířenější.
Stručně řečeno, XLR je standardem pro vysoce kvalitní zvukové vstupy, jako jsou mikrofony. Využívá vyvážený signál, který efektivně potlačuje šum. Je to jednoduše lepší typ konektoru pro tento druh aplikace, a je tak robustní, že běžný uživatel o něm nemusí přemýšlet, pokud se nevěnuje nahrávání ve vysoké kvalitě nebo streamování.
Kromě XLR mikrofonu a kabelu budete potřebovat audio rozhraní nebo mixážní pult, aby váš počítač mikrofon rozpoznal. Solidní audio rozhraní se dá sehnat za 40–50 $, ale pokročilejší modely mohou být mnohem dražší. Průměrný nadšenec pravděpodobně bude chtít investovat mezi 150–200 $ do slušného rozhraní, například Focusrite Scarlett 2i2, což je dobrý start.
Pokud plánujete domácí nahrávání, budete také potřebovat DAW – digitální audio pracovní stanici – k zachycení vašeho záznamu. Můžete zkusit i něco zdarma, jako je Audacity, ale existují také skvělé a cenově dostupné alternativy jako Reaper. Můžete si prohlédnout náš výběr nejlepších DAW zde.
Technické detaily, které dělají XLR lepší než jiné audio vstupy, jsou poměrně složité. Pojďme se na to podívat.
Princip vyvážení
Pokud jste někdy měnili baterie v baterce, asi jste si všimli, že má póly plus (+) a mínus (-). Když připojíte jen jeden pól k žárovce, nic se nestane. K rozsvícení žárovky potřebujete obě připojení. Toto je elektrický obvod. Elektrony potřebují kompletní okruh od záporného pólu, přes drát, žárovku a zpět. Zvuk funguje podobně: potřebujete kladnou i zápornou stranu signálu, aby se vůbec něco stalo. Mikrofon posílá elektrony do jednoho vodiče, ty se dostanou do zesilovače a pak se vrací zpět do mikrofonu.
Problém je, že většina audio systémů považuje okruh, jakoby existoval jen jeden vodič, obvykle středový vodič v koaxiálním kabelu, a druhý vodič kombinuje se zbytkem elektroniky v systému. Tím se otevírá prostor pro vznik různých druhů šumu v audio signálu:
- Hluk zemní smyčky: Dle mých zkušeností v oblasti profesionálních audio a video systémů je to nejčastější a nejvíce obtěžující problém, zvlášť u počítačů. Projevuje se jako slabé brnění, ale může jít i o statické nebo nepravidelné bzučení. Zemní smyčky se objevují, když se zvuk dostává do zesilovače dvěma cestami: přes audio kabel a přes elektroinstalaci budovy.
- EMI a RFI: Transformátory, motory a vysokofrekvenční elektronika generují magnetická pole, která indukují proud ve vašich audio kabelech. To vytváří bzučení, hučení, a dokonce může zachycovat slyšitelné rádiové signály, pokud jste blízko vysílače AM.
- Přeslechy: Nastávají, když jeden signál na stejném systému přechází do jiného.
Jak to napravit? Řešení je docela zřejmé: izolujete oba vodiče v signálové cestě, takže kladná a záporná část signálu se přenášejí odděleně od ostatních. Hlavní výhodou vyváženého audio signálu (pokud je správně implementován) je, že se zvukový signál nikdy nedostane do kontaktu s uzemněním zesilovačů nebo jiných nástrojů v systému. Tím se eliminuje možnost přeslechů a zemních smyček.
Například, pracuji s živou kapelou, a nedávno jsme řešili problém s „klikací stopou“ generovanou jedním z hudebních nástrojů na pódiu. Zvuk z klikací stopy prosakoval do ostatních výstupů jeho audio rozhraní, takže jsme slyšeli v PA systému „beep beep beep“. Bylo to tiché, ale tam. Problém vyřešilo odpojení nevyvážených audio kabelů a přechod na symetrické XLR kabely.
Další výhodou je potlačení šumu. EMI a RFI fungují, protože pohybující se magnetické pole vytváří napětí na vodiči. V nesymetrických signálech vytváří magnetické pole napětí na kladné straně signálu, ale ne na záporné (nebo naopak). U symetrického kabelu jsou vodiče blízko sebe, takže magnetické pole vytváří stejný signál na obou stranách.
Inverzí kopie signálu se rušení zruší a zůstane nám čistý původní signál.
Na straně vysílající zařízení XLR vytvoří druhou, převrácenou kopii zvuku. Na straně přijímací se tato kopie signálu sečte zpět k originálnímu signálu. Stejně jako v matematice, -2 + 2 = 0, vyvážený zvukový signál potlačuje šum z vnějších zdrojů.
Nakonec, možnosti přeslechů jsou značně omezené, když signály nesdílí stejnou zem. Profesionální zařízení, které interně využívá plně vyváženou cestu zvuku, má prakticky nulové přeslechy.
Praktické využití
Jak tedy tohle všechno uplatnit v praxi? K čemu je to vlastně dobré?
Pokud se zajímáte o Ember, možná plánujete streamovat na Twitch, nahrávat podcast, nebo nějakou hudbu. V takovém případě můžete zapojit Ember do USB mixážního pultu (např. Mackie Pro FX8) a využít mixážní pult jako zesilovač pro mikrofon i jako USB audio rozhraní. Můžete také přidat další mikrofon pro vašeho spoluhráče na internetu, a připojit další zařízení – například hudební nástroj, další počítač se Skype nebo Discord, anebo váš smartphone.
Klíčové je pamatovat na to, že potřebujete mixážní pult nebo audio rozhraní s fantomovým napájením (často označeným přepínačem s +48V). Mikrofon potřebuje ke svému fungování energii, a tuto energii musíte někde získat. Z tohoto důvodu je mixážní pult vhodnou volbou, protože má fantomové napájení přímo v sobě. Špičkové mikrofonní předzesilovače také mívají phantomové napájení, a některá XLR počítačová audio rozhraní mají zdroje fantomového napájení vestavěné.
Další možnosti
Kromě XLR existují i jiné metody pro přenos vyváženého zvuku.
TRS phone zástrčky dokážou také přenášet vyvážené signály. Kabely s telefonními zástrčkami se používají v profesionálních audio zařízeních pro propojení mixů a zesilovačů, a také pro připojení externích efektových zařízení jako jsou reverb procesory, ekvalizéry, kompresory a audio rekordéry. I když zástrčka vypadá stejně (a je to stejná součástka) jako u sluchátek, kruh se používá pro zápornou stranu zvukového signálu.
Část výhod vyváženého audio kabelu můžete získat i s izolátorem zemní smyčky. Obvykle se jedná o malou krabičku se dvěma páry RCA konektorů, nebo někdy mini konektory pro sluchátka. Uvnitř izolátoru zemní smyčky je audio transformátor 1:1, který přerušuje zemní smyčky. Pokud připojujete počítač k mixážnímu pultu, je skoro jisté, že uslyšíte hluk zemní smyčky a AC brum. Toto většinou vyřeší problémy s hlukem. Stejný problém se může objevit v autě při připojení smartphonu k autorádiu, takže izolátor zemní smyčky s 3,5mm telefonní zástrčkou může výrazně pomoct.
Proč ne USB mikrofon?
Závěrem si možná kladete otázku, proč váš osvědčený USB mikrofon nestačí.
USB mikrofon je skvělý, pokud potřebujete nahrávat pouze jednu věc najednou. Používám na podcasting nebo streamování USB mikrofon Samson a funguje skvěle. Háček USB mikrofonů je v tom, že se jich nedá použít víc najednou. Každé USB audio zařízení má vlastní hodiny, které ovládají digitální audio převodníky, a pokud se tyto hodiny nesynchronizují, začnou se ve vašich nahrávkách objevovat výpadky, protože se software ve vašem počítači snaží tyto chyby opravit.
Také je těžší míchat, protože nemáte fyzické ovládací prvky. Proto, když chci nahrávat s více lidmi najednou, volím stolní mixážní pult a spolehlivé XLR studiové mikrofony.