پری‌امپ میکروفون چیست و و چه کاربردی دارد؟
اگر در اینترنت درباره پری‌امپ میکروفون جستجو کنید، با نتایج بی‌شماری مواجه خواهید شد که ممکن است سردرگم‌کننده باشند. بسیاری از افراد شرحی طویل از صدای خارق‌العاده پری‌امپ لامپی قدیمی خود نوشته‌اند که چگونه صدای هر چیزی را زیبا جلوه می‌دهد. دیگران هم درباره صدای رنگ‌آمیزی‌نشده و شفاف پری‌امپ سالید استیت بدون ترنسفورمر خود می‌گویند که بدون هیچ تغییری صدا را تقویت می‌کند. عده‌ای هم شرحی عمل‌گرایانه‌تر از این دستگاه‌ها ارائه کرده و می‌گویند که چطور صدای میکروفون‌های کم‌جان دینامیک (dynamic) یا ریبون (ribbon) را بدون نویز اضافه تقویت می‌کنند. اما پری‌امپ میکروفون واقعاً چیست؟ چوب جادویی که صدای همه چیز را بهتر می‌کند؟ یا یک دستگاه کاربردی؟ یا شاید هر دو؟ در این مقاله تمامی جزئیات این دستگاه پرکاربرد که اغلب به‌درستی درک نمی‌شود را بررسی کرده و توضیح می‌دهیم که چطور می‌توان بهترین استفاده را از آن در استودیو داشت.
ماهیت پری‌امپ میکروفون
پری‌امپلیفایر یک ابزار ضروری در استودیو است. اگرچه اغلب برای رنگ‌آمیزی خلاقانه صدا از این دستگاه استفاده می‌شود، اما کاربرد اصلی آن، تقویت سیگنال ضعیف میکروفون یا ساز در حد لازم برای ضبط است. به‌طور ایده‌آل، این وظیفه باید همراه با کمترین نویز یا تخریب ممکن انجام گیرد.
اما چرا به سطح سیگنال قوی‌تر نیاز داریم؟ پاسخ ساده است؛ زیرا تجهیزات سخت‌افزاری استودیو و کارت صداهای استودیویی برای کار با سیگنال‌های قوی طراحی شده‌اند (که به‌طور مرسوم، این سطح را ۴+ می‌نامند).
بیشتر کارت صداها حداقل یک پری‌امپ در خود دارند. همچنین پری‌امپ‌های جداگانه با قیمت‌های متنوعی در بازار موجودند. جدا از فرم طراحی و امکانات، همه این دستگاه‌ها یک وظیفه اساسی واحد را بر عهده دارند: تقویت گِین سیگنال.
گین چیست؟
گین (gain) عبارت است از تغییر سطح ولتاژ سیگنال آدیو پس از عبور از امپلیفایر. به‌طور مشخص، این مؤلفه به میزان افزایش بار سیگنال توسط مدار الکترونیکی اشاره دارد که با واحد دسی‌بل نمایش داده می‌شود.
گین در مرحله خروجی ظهور می‌کند و پیش از هر پردازشی اعمال می‌شود. در پری‌امپلیفایر میکروفون، میزان گین باید بر اساس منبع صدایی که قصد ضبط آن را داریم تعیین شود. مثلاً اگر صدای خواننده‌ای را ضبط می‌کنید که آرام می‌خواند، باید برای رسیدن به سطح سیگنال درست، گین را افزایش دهید. به‌علاوه، گین مدار، سطح سیگنالی که از سایر پردازنده‌ها عبور می‌کند را تعیین می‌کند و به همین دلیل، تأثیر چشمگیری در کیفیت صدا دارد. افزایش بیش‌ازحد گین می‌تواند باعث تخریب سیگنال یا اضافه بار بر روی کل سیستم شود. از سوی دیگر، کاهش بیش‌ازحد گین نیز منجر به ضبط سیگنالی با نویز بالا و نسبت سیگنال به نویز پایین می‌شود. تعیین سطح گین صحیح کمک می‌کند که از ضبط سیگنالی بدون دیستورشن و با کمترین نویز ممکن، اطمینان حاصل کنیم.
سطح گین مناسب یا «سطح لاین» چیست؟
سیگنال سطح لاین (line-level) حرفه‌ای، از جمله سیگنال خروجی کنسول آنالوگ یا تجهیزات استودیویی حرفه‌ای، معادل با ۴dBu+ است که با عدد ۰ بر روی نشانگر VU مشخص می‌گردد. اما سیگنال سطح لاین خانگی، از جمله خروجی دستگاه پخش سی‌دی و تجهیزات صوتی غیرحرفه‌ای، معادل با ۱۰dBV- است.
در هنگام اتصال تجهیزات، این سطوح باید با یکدیگر همخوانی داشته باشند؛ یعنی تجهیزات ۴dBu+ به تجهیزات همسان خود و تجهیزات ۱۰dBV- به دستگاه‌های ۱۰dBV- متصل گردند. در غیر این صورت، با مشکلاتی ناشی از عدم هماهنگی سطح سیگنال مواجه خواهید شد. مثلاً اتصال خروجی سطح حرفه‌ای به ورودی سطح خانگی احتمالاً منجر به دیستورشن خواهد شد؛ زیرا سطح بالای خروجی باعث اوردرایو شدن ورودی می‌شود. در مقابل، اتصال خروجی خانگی به ورودی حرفه‌ای، صدایی با ولوم کم ایجاد می‌کند که نیازمند افزایش شدید ولوم خواهد بود.
نحوه عملکرد پری‌امپ میکروفون
حال پری‌امپ با چه جادویی می‌تواند سیگنال میکروفون یا ساز را به سطح لاین حرفه‌ای تبدیل کند؟ هیچ جادویی در کار نیست و تنها کافیست به علم رجوع کنیم. میانگین خروجی دستگاه‌های حرفه‌ای معادل ۱.۲۳ ولت است. پری‌امپ با تکثیر سیگنال و عبور دادن آن از مدار امپلیفایر، سطح سیگنال میکروفون را از حدود ۰.۰۰۱ – ۰.۱ ولت به ۱.۲۳ ولت افزایش می‌دهد. سپس این سیگنال از طریق خروجی به سایر بخش‌های زنجیره سیگنال فرستاده می‌شود و نهایتاً از طریق کارت صدا به نرم‌افزار و یا مستقیماً به دستگاه ضبط صوت منتقل می‌گردد.
به چه میزان گین نیاز داریم؟
فهمیدیم که پری‌امپ، سطح گین سیگنال میکروفون را افزایش می‌دهد. پری‌امپ‌های مختلف، میزان افزایش گین مختلفی را در اختیار ما می‌گذارند؛ برخی تنها تا ۴۰ دسی‌بل و برخی بالاتر از ۸۰ دسی‌بل. اما چقدر گین نیاز داریم؟ پاسخ این سوال برای هر یک از انواع میکروفون استودیویی و البته با توجه به سازی که قصد ضبط صدای آن را دارید، متفاوت است.
میکروفون‌های خازنی (کاندنسر) عموماً خروجی‌های بالاتری دارند و تنها به ۱۰ الی ۳۰ دسی‌بل افزایش گین نیاز دارند. این میکروفون‌ها دارای مدارهای اکتیو هستند که میزان خروجی آنها را افزایش می‌دهد. کاندنسرها به لطف خروجی بیشتر، معمولاً نتیجه قابل قبولی را با هرگونه پری‌امپی ارائه می‌کنند و حتی با پری‌امپ‌های تعبیه‌شده بر روی کارت صداهای مقرون‌به‌صرفه نیز نتیجه بسیار خوبی تولید می‌کنند.
میکروفون‌های داینامیک و ribbon داستان دیگری دارند. خروجی پایین‌ترین میکروفون‌ها معمولاً به حدود ۵۰ الی ۷۰ دسی‌بل افزایش گین نیاز دارد. البته این امر به منبع صدایی که قصد ضبط آن را دارید و فاصله منبع صدا با میکروفون نیز بستگی دارد. به بیان ساده، اگر میکروفون را در برابر منبع صدایی با صدای آرام‌تر بگذارید، به افزایش سطح گین بیشتر و اگر قصد ضبط منبعی با صدای بلند را داشته باشید، نیاز به افزایش سطح کمتری خواهد بود. مضاف بر این‌ها، هرچه منبع صدا از میکروفون دورتر باشد، به تقویت سیگنال بیشتری نیاز خواهید داشت.
آیا صدای همه پری‌امپ‌ها یکسان است؟
کیفیت صدای پری‌امپ حاصل مجموعه قطعاتی است که در مسیر سیگنال قرار می‌گیرند؛ ترانزیستورها، مدارها، لامپ‌های خلأ، ترانسفورمرها، سیم‌کشی، خازن‌ها و مواردی از این دست. اگرچه هدف اصلی پری‌امپ افزایش سطح سیگنال میکروفون است، اما رنگ‌آمیزی ناشی از این کار توسط مدارهای مختلف، معمولاً به‌عنوان یک ابزار خلاقانه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برخی پری‌امپ صدایی تمیز و شفاف تولید می‌کنند و هیچ تأثیر صوتی یا رنگ‌آمیزی هارمونیکی ایجاد نمی‌کنند. مثلاً Grace Design m101 و Millennia HV-3C نمونه‌هایی از این نوع پری‌امپ‌ها هستند. بسیاری از تولیدکنندگان موسیقی امروزی، این نوع پری‌امپ‌ها را ترجیح می‌دهند؛ زیرا اعمال پردازش‌های پسا-تولید بر روی چنین سیگنالی ساده‌تر است.
انواع دیگری از پری‌امپ‌ها از جمله Neve 1073، دارای ترانسفورمر هستند. ترانسفورمر سیم‌پیچی است که به دور هسته‌ای از جنسی مغناطیس‌پذیر پیچیده شده است. وقتی سیگنالی را از ترانسفورمر عبور می‌دهید، جنس صدای آن تغییر می‌کند. بسته به سطح سیگنال ورودی ممکن است خروجی شما رنگ‌آمیزی شود و داده هارمونیک زیبایی به آن افزوده شود. این روند، صدایی کوبنده و جذاب تولید می‌کند که در بسیاری از آثار جاودانه موسیقی شنیده می‌شود.
نوع دیگری از پری‌امپ‌ها، از لامپ خلأ برای تقویت صدا استفاده می‌کند. این لامپ‌ها به خاطر صدای حجیم و زیبای خود که داده‌های هارمونیک دلنشینی به صدا اضافه می‌کند، شناخته شده‌اند. بیشتر پری‌امپ‌های لامپی می‌توانند صدایی گرم یا حتی دیستورت‌شده ایجاد کنند. بی‌علت نیست که این تکنولوژی کهنه هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد و هیچ چیز تاکنون نتوانسته جای آنها را بگیرد.
امکانات معمول پری‌امپ‌های میکروفون
پری‌امپ‌های مختلف دارای امکانات متنوعی هستند. در پایین به امکانات استانداردی اشاره می‌کنیم که در اغلب این دستگاه‌ها وجود دارند. هر پری‌امپ، معمولاً یک یا چند عدد از این امکانات را شامل می‌شود:
برق فانتوم (phantom power): جریان برق مستقیم که معمولاً ۴۸ ولت است و برای تغذیه مدار الکترونیکی اکتیو میکروفون خازنی استفاده می‌شود.
امپدانس متغیر ورودی (variable input impedance): این قابلیت به شما امکان می‌دهد که امپدانس پری‌امپ (میزان باری که خروجی میکروفون دریافت می‌کند) را بر حسب نوع میکروفون خود انتخاب کرده و جنس‌های متنوع صدا را در اختیار داشته باشید. تغییر امپدانس ورودی می‌تواند تأثیری شگرف در جنس صدای میکروفون داشته باشد. این تأثیر در بعضی از میکروفون‌ها، خصوصاً نمونه‌های ribbon پَسیو، عمیق‌تر است. برخی پری‌امپ‌ها حتی ورودی جداگانه‌ای برای میکروفون‌های ریبون یا تنظیمات جداگانه‌ای برای آنها دارند.
پد ورودی (input pad): پد ورودی به شما اجازه می‌دهد ولتاژ ورودی پری‌امپ را کاهش دهید تا از ایجاد دیستورشن جلوگیری شود. این کار برای ضبط منابعی از جمله اسنیر درام، امپلیفایر گیتار و سایر منابع صدای بلند، بسیار مهم است.
تعیین سطح خروجی (output trim): به کمک این کنترل می‌توانید میزان سطح خروجی را تغییر دهید. به‌طور مثال، می‌توان میزان ورودی پری‌امپ را بیشتر کرد تا رنگ‌آمیزی صدا افزایش یابد و سپس سطح سیگنال خروجی را کاهش داد و سیگنالی با سطح صحیح را به بخش‌های بعدی مدار ارسال کرد.
معکوس کردن قطبیت (polarity reverse): این قابلیت که گاه به اشتباه معکوس کردن فاز خوانده می‌شود، همان کاری را می‌کند که از نامش بر می‌آید؛ یعنی معکوس کردن قطبیت سیگنال. این امکان برای ضبط چند میکروفون به‌طور همزمان ضروری است.
