Marc Henshall,

Shure KSM8 Dualdyne jest pierwszym na świecie ręcznym mikrofonem dynamicznym z dwiema membranami – przełomowym osiągnięciem inżynieryjnym, które zasadniczo odwraca kierunek w konstruowania mikrofonów dynamicznych. Aby zrozumieć, co sprawia, że to rozwiązanie jest aż tak istotne i wyjątkowe, musimy najpierw poznać konstrukcję Shure Unidyne.

Unidyne przekształcające się w Dualdyne

W roku 1939 firma Shure wprowadziła na rynek pierwszy na świecie jednoelementowy dynamiczny mikrofon jednokierunkowy – Unidyne 55. Przed Unidyne powszechnym sposobem uzyskiwania jednokierunkowego kardioidalnego wzoru biegunowego było połączenie w jednej obudowie elementu wszechkierunkowego z elementem dwukierunkowym (ósemkowym). Te wczesne konstrukcje nie miały zbyt jednorodnej i spójnej charakterystyki, były duże i nieporęczne w użyciu. Wszystko to zmieniło się, gdy została wprowadzona konstrukcja Unidyne.

Od tego momentu świat mikrofonów przeznaczonych do występów na żywo zaczął znacznie się zmieniać, ponieważ inni producenci zaczęli powielać tę nową konstrukcję. Wszystkie jednokierunkowe mikrofony dynamiczne wytwarzane do dnia dzisiejszego cały czas bazują na założeniach konstrukcyjnych stworzonych przez firmę Shure w 1939 roku.

KSM8 co to jest dualdyne

Benjamin Bauer, inżynier w firmie Shure, był siłą napędową, która przyczyniła się do rozwoju Unidyne. Ben Bauer uznał, że najlepszym sposobem rozwiązania problemów związanych ze sprzężeniem zwrotnym i niespójnością charakterystyki jest użycie jednego elementu. Bauer wiedział, że gdy pojedynczy element będzie wystawiony tylko na dźwięk docierający z jego przodu, jego charakterystyka będzie wszechkierunkowa. Dodatkowo, jeśli element był wystawiony na dźwięk docierający z jego przodu oraz tyłu, można było uzyskać charakterystykę dwukierunkową. Uwzględniając te właściwości Bauer wiedział, że gdyby mógł częściowo zablokować tylną stronę elementu mikrofonowego, mógłby uzyskać charakterystykę znajdującą się gdzieś między wszechkierunkową a dwukierunkową. Jego badania doprowadziły do powstania systemu akustycznego Uniphase.

System Uniphase Bauera był staranne obliczoną siecią otworów z przodu oraz z tyłu, które umożliwiają dotarcie fal dźwiękowych do obu stron membrany mikrofonu. Fale dźwiękowe, które docierają do tylnej strony membrany, mają do przejścia dłuższą drogę, która działa jak opóźnienie czasowe. Poprzez celowe zapewnienie przejścia dźwięku do tylnej części mikrofonu, Bauer był w stanie opóźnić dźwięk w taki sposób, że dźwięk docierający pod kątem 180 stopni poza osią (z tyłu) uderzał w przód oraz tył membrany dokładnie w tym samym czasie. To skutkowało tym, że membrana pozostawała nieruchoma. Pierwszy jednokierunkowy mikrofon dynamiczny stał się rzeczywistością.

shure-elvis-stamp-1993-web

Elegancka stylistyka modelu 55 Unidyne sprawiła, że stał się on pewnym symbolem słowa „mikrofon”, ponieważ niezliczona liczba artystów oraz osób publicznych była fotografowana z tym niezwykle fotogenicznym mikrofonem. W szczególności Elvis Presley stał się synonimem Unidyne – w charakterystycznym ujęciu, które później zamieszczono na znaczku wydanym przez pocztę Stanów Zjednoczonych. Mikrofon Unidyne, obchodzący w roku 2014 swoje 75 urodziny, cały czas jest tak samo pożądany jak wcześniej, z nowoczesnymi iteracjami kontynuującymi wspaniałą tradycję zwracania na siebie uwagi jako „mikrofon, który nie potrzebuje nazwy”. Prawdopodobnie Unidyne jest najbardziej rozpoznawalnym mikrofonem na świecie z najbardziej efektownym wyglądem scenicznym spośród wszystkich mikrofonów, które zostały zrobione do dnia dzisiejszego.

unidyne-5575-fatboy

Inżynierowie Shure, którzy nie należą do grupy osób siedzących i czekających na coś, kontynuowali rozwój koncepcji Unidyne – doskonaląc jej konstrukcję i ulepszając wydajność.

W 1959 roku model Unidyne III stał się pierwszym wysokiej jakości mikrofonem jednokierunkowym posiadającym konstrukcję z takim ustawieniem kapsuły, która zmieniała sposób jego użycia – dźwięk miał być kierowany do jednego z końców mikrofonu, a nie do jego boku. Był to poprzednik modelu SM57 i fundament legendarnej serii SM firmy Shure (mówiąc inaczej, Shure był pierwszą firmą, która zaczęła stosować kuliste grille na mikrofonach).

W roku 1964 firma Shure zakończyła prace nad pneumatycznym elementem antywstrząsowym – ekstremalnie skomplikowanym projektem, który jest zintegrowany z innymi rozwiązaniami akustycznymi kartridża mikrofonowego i można go znaleźć tylko w oryginalnych produktach Shure. Na temat, dlaczego pneumatyczny element antywstrząsowy jest taki wyjątkowy, można przeczytać więcej w poprzednim artykule.

W roku 1966 model SM58 został szybko zaadoptowany przez społeczność rock-and-rolla ze względu na wyjątkowe połączenie wysokiej jakości dźwięku z niezawodnością działania. SM58 pozostaje najpopularniejszym mikrofonem wokalowym na świecie, który przeszedł kilka istotnych ulepszeń podczas swojego 50-letniego życia. Podczas gdy ważne jest, aby stale rozwijać proces produkcyjny, prawda jest taka, że SM58, który trzymamy w naszych rękach, ma cały czas kartridż Unidyne III wykonany zgodnie z jego pierwotnymi założeniami konstrukcyjnymi. Tym, co należy podkreślić jest to, że każdy mikrofon dynamiczny dostępny dzisiaj na rynku jest oparty na podstawowych zasadach działania, które zostały przedstawione w tym artykule.

Co dalej? Dokąd zmierzamy z tego miejsca?

Podczas gdy jednoelementowe mikrofony jednokierunkowe zmniejszają znaczenie problemu sprzężenia zwrotnego oraz słabej zrozumiałości dźwięków, są pewne kompromisy w innych obszarach – mianowicie efekt zbliżeniowy (proximity) oraz koloryzowanie dźwięku odbieranego spoza osi mikrofonu.

Poznaj KSM8 Dualdyne – pierwszy na świecie ręczny mikrofon dynamiczny z dwiema membranami, który jest wyrazem najbardziej znaczącego postępu w rozwoju technologii mikrofonowej od konstrukcji Unidyne wprowadzonej w 1939 roku.

Sercem KSM8 jest kartridż o zupełnie nowej konstrukcji, który posiada dwie ultracienkie membrany oraz odwrócony przepływ powietrza. W wyniku zastosowania takiego rozwiązania powstał mikrofon, który jest praktycznie pozbawiony efektu zbliżeniowego, z wyjątkowym tłumieniem dźwięku spoza osi i oferujący niespotykaną czystość głosu z minimalną potrzebą użycia korekcji barwy i przetwarzania sygnału.

Ilustracje poniżej pokazują, jak KSM8 działa w porównaniu do standardowych ręcznych mikrofonów dynamicznych:

Efekt zbliżeniowy

Kontrolowany efekt zbliżeniowy w istotny sposób zwiększa odległość odbioru dźwięku bez jego koloryzowania przy ustawieniu źródła w jego osi, zapewniając najbardziej precyzyjną charakterystykę częstotliwościową, którą może zapewnić mikrofon dynamiczny.

Efekt zbliżeniowy KSM8

Charakterystyka częstotliwościowa

Czerwona linia na wykresie poniżej przedstawia KSM8. Należy zwłaszcza zauważyć wyraźnie bardziej płaską charakterystykę częstotliwościową – szczególnie w obszarze pasma prezencji.

Charakterystyka częstotliwościowa KSM8 Dualdyne

Spójność charakterystyki we współrzędnych biegunowych

Ostatni wykres pokazuje, jak mikrofon KSM8 działa jednolicie dla wielu różnych częstotliwości.

Spójność charakterystyki we współrzędnych biegunowych

Podobnie jak w przypadku Unidyne, również KSM8 przedstawia światu zupełnie nowy przetwornik mikrofonowy. Możliwość praktycznie całkowitego wyeliminowania efektu zbliżeniowego oraz doskonałe tłumienie dźwięków spoza osi zostały osiągnięte przez odwrócenie kierunku przepływu powietrza w mikrofonie dynamicznym i zastosowanie dwóch ultracienkich membran – jednej aktywnej oraz jednej pasywnej. Membrana pasywna jest częścią struktury akustycznej kartridża, co zapewnia wcześniej nieosiągalne kontrolowanie efektu zbliżeniowego. Aktywna przednia membrana, cewka oraz układ magnesu zapewniają najbardziej precyzyjną charakterystykę częstotliwościową, jaka jest dostępna w przypadku mikrofonów dynamicznych.

Czy ten mikrofon zastępuje inne mikrofony Shure?

Nie. Poszczególne modele mikrofonów mają różne zastosowania – żaden mikrofon nie będzie rozwiązaniem wszystkich problemów. Kartridż Unidyne III musi być jeszcze ulepszony jako mikrofon z jedną membraną i z pneumatycznym elementem antywstrząsowym. Dualdyne to zupełnie nowa kategoria kartridża, która poprawia działanie w wielu kluczowych obszarach wydajności – jak opisano w tym artykule – przez wcielenie kluczowych rozwiązań konstrukcyjnych z Unidyne. Dualdyne wyznacza nową generację standardów wydajności w aplikacjach, gdzie te właściwości mają znaczenie.

Weźmy zespół Mumford and Sons jako przykład:

„Marcus był bardzo zadowolony z pierwszego użycia KSM8 podczas występu ostatniej nocy w Rock in Roma. Podobnie jak jak. Naprawdę czyste brzmienie, płaska charakterystyka częstotliwościowa, wyrównana góra i ograniczone przenikanie sąsiednich dźwięków są w przypadku tego mikrofonu naprawdę niesamowite! Chciał zamienić mikrofon w połowie trasy. Marcus skomentował również jego znakomity wygląd i chciał go natychmiast użyć...” – Chris Pollard, inżynier dźwięku FOH zespołu Mumford & Sons.

W tym przypadku Marcus czerpie korzyści ze spójnej kardioidalnej charakterystyki kierunkowości w otrzymywaniu bardziej selektywnego miksu monitorowego. W połączeniu z preferowaną płaską charakterystyką częstotliwościową oraz wyrównanym górnym pasmem, KSM8 doskonale pasuje do tej aplikacji. Jeśli znajdziesz się w sytuacji, w której wykonawca preferuje wyraźnie zaznaczone pasmo preferencji – możesz stwierdzić, że SM58 – a nawet Beta58 – pozostaje bezpieczniejszym rozwiązaniem.

Podobnie jak Mumford and Sons, Hozier przekazał podobne opinie na temat spójności brzmienia KSM8:

„Chciałbym wam powiedzieć, że dziś używaliśmy nowego mikrofonu i wszyscy byliśmy pod jego wielkim wrażeniem i zakochaliśmy się w nim. Zwłaszcza Andy (Hozier).”

„Struktura wzmocnienia była taka sama jak w przypadku modelu beta, ale dźwięk był o wiele łagodniejszy w zakresie 3-5 kHz, a do tego ma on znacznie przyjemniejsze pasmo prezencji bez nadmiernego jego eksponowania. Dzięki niemu wokal Andy’ego jest naprawdę ładnie osadzony w ogólnym miksie. Pod każdym względem jest to zwycięzca. W najbliższej przyszłości będziemy go używać jako główny wokal Andy’ego.”

Styl Hoziera, w którym wokal jest wyraźnie wyeksponowany, zyskuje dzięki spójnej, płaskiej charakterystyce częstotliwościowej, na którą nie wpływa efekt zbliżeniowy. Biorąc pod uwagę inny styl wokalny oraz gatunek muzyki, inni artyści mogą akurat korzystać z obecności efektu zbliżeniowego (który na przykład pozwala uzyskać bardziej potężne brzmienie ich dość słabego głosu).

Podsumowanie

KSM8 wykorzystuje zupełnie nową technologię w celu rozszerzenia możliwości mikrofonów dynamicznych. Żaden dany mikrofon nie jest w stanie znakomicie pasować do wszystkich zastosowań lub też nie pasuje do każdego stylu wokalnego. Jednak KSM8 świetnie radzi sobie z większością typowych wyzwań, przed którymi stoją inżynierowie dźwięku, gdy korzystają z tradycyjnych mikrofonów dynamicznych. Tak jak konstrukcja Unidyne w 1939 roku pozwoliła pokonać wspólny problem sprzężeń zwrotnych, tak rozwiązanie Dualdyne pozwala sprostać wyzwaniom, jakie stoją przed mikrofonami dynamicznymi w 2016 roku. Wyznacza on następną generację w technologii mikrofonowej oraz historii innowacji – tradycji, którą z dumą podtrzymujemy. Mamy nadzieję, że Benjamin Bauer byłby z tego dumny.

Marc Henshall

Marc forms part of our Pro Audio team at Shure UK and specialises in Digital Marketing. He also holds a BSc First Class Hons Degree in Music Technology. When not at work he enjoys playing the guitar, producing music, and dabbling in DIY (preferably with a good craft beer or two).