Mikrofon nedir? Nasıl çalışır? Başlıca türleri?
Mikrofon ses dalgalarını elektrik sinyaline dönüştüren bir cihazdır. Bu dönüştürme esnasında bir çok farklı metod kullanılır ve her bir metodun dönüşümün sonucu üzerinde kendisine özel bir takım etkileri olur. Bunların beğenilirliği veya beğenilmezliği mikrofonu kullanana kişiye, kayıdı yapılan enstrumana, çalan/söyleyen müzisyene ve müziğin türüne göre değişir. Hatta şarkıdan şarkıya değişir. Dolayısı ile amaca uygun mikrofon seçimi çok önemlidir, bu seçimde de bilgi ve deneyimin önemi çok büyüktür.
Müzik kayıtlarında yaygın olarak kullanılan mikrofon tipleri
a) diyafram yapılarına göre dinamik, kapasitif (condenser), ribbon, piezo, lavalier
b) içlerindeki sinyal işleyici elektronik devrelerine göre FET'li, transformatörlü, lambalı (valve)
c) ses alış hassasiyet diyagramlarına göre omnidirectional (heryönlü), unidirectional (tek yönlü), cardioid (kalp şeklinde), supercardioid, hypercardioid, bidirectional/figure 8 (iki yönlü/sekiz şeklinde) gibi farklı isimler alırlar.
Ev stüdyosu sahiplerinin bütçelerine uygun mikrofonlar genelde iki diyafram tipinde üretilirler: Kapasitif (Condenser/Kondansatör) ve Dinamik (Bobinli).
Dinamik mikrofonda bir mıknatıs etrafına sarılı bir bobine yapışık bir membran vardır. Membran üzerine çarpan ses dalgalarının titreşimi ile bobini mıknatıs etrafında hareket ettirir, bu da bobinin uçlarına minik bir elektrik sinyali olarak yansır.
Dinamik mikrofonlar yapıları itibarıyle şoka dayanıklı olduklarından canlı performanslarda sahnede tercih edilirler. Ancak ses frekans karakteristikleri homojen değildir, yani ses kaynağı membrandan uzaklaştıkça sesin içindeki bas frekans bileşenlerine dinamik mikrofonun duyarlılığı azalır, dolayısı ile çıkışlarındaki sinyalin sesin orijinal karakterine olan yakınlığı membranın ses kaynağına ne kadar yakın olduğuyla alakalıdır. (O yüzden şarkıcılar sahnede söylerken mikrofonu neredeyse öperler, zira ağız mikrofondan uzaklaştıkça hoparlöre yansıyan sesin bas bileşenleri yokolur, ses incelir, tıntınlaşır.)
Bu karakteristiğin faydaları da vardır, ideal mesafenin dışındaki frekanslara sağır olduklarından geribeslemeye isteksiz olurlar, bu sebeple özellikle sahne performanslarında tonlamada ses ayırımına yardımcı olurlar.
Kapasitif (Condenser) mikrofonda aralarında bir dielektrik levha bulunan biri sabit diğeri hareketli iki iletken levha vardır, bu üç eleman bir kondansatör oluştururlar. Ses dalgalarının çarpmasıyla hareket eden hareketli levha bu kondansatörün kapasitesinin değişmesine sebep olur. Eğer bu kondansatörün uçları arasına bir voltaj uygulanırsa bu voltajın akımında kapasite değişmeleri doğrultusunda dalgalanmalar olacağından bu bilgi değerlendirilerek titreşimler ses sinyaline çevirilir. Yapısından anlaşılacağı gibi Condenser mikrofonlar harici bir çalışma voltajı olmadan sesi elektrik sinyaline çeviremezler. Bu voltaja Phantom Power (Gizli Güç) denir, endüstri standardı +48 Volttur ancak daha farklı voltajlarla çalışan modeller de vardır (mesela dış mekân çekimlerinde kullanılmak üzere tasarlandıkları için bir ya da iki kalem pil ile çalışan modeller gibi). Bu voltaj profesyonel kayıt sistemlerinde mikrofonun bağlandığı mikrofon preamplisinden sağlanır.
Kapasitif mikrofonlar dinamik mikrofonların aksine frekans karakteristiği olarak mesafeye bağlı değişimler göstermezler. Yani, ses kaynağı kondansatör mikrofonun membranından uzaklaştığında mikrofonda frekans aralığının herhangi bir kısmına karşı bir sağırlık oluşmaz, sadece ses sinyalinin genel seviyesi düşer. Dolayısı ile bu özellikleri Condenser mikrofonları stüdyo ortamında vazgeçilmez kılar.
Ancak Condenser mikrofonlar çok naziktir, sarsıntıya ve rutubete gelemezler, ayrıca imalatlarındaki teferruat sebebiyle maliyetleri dinamiklerle karşılaştırılamayacak kadar yüksektir (ses kalitesi/fiyat oranlamasında), bunların yanı sıra ses alış karakteristiklerindeki aşırı duyarlılık dolayısı ile canlı sahne performanslarında belli bazı durumlar dışında ender olarak kullanılırlar.
Latency (gecikme) nedir?
Latency, ses sinyalinin bir cihaza (ses kartının veya ses modülünün girişine) girmesi ile çıkışında belirmesi arasındaki zaman farkıdır, milisaniyeler ile ölçülür.
Zannedildiğinin aksine latency'nin ram büyüklüğü ile alakası yoktur, daha doğrusu belli bir seviyeden sonra alakası yoktur. Latency AD ve DA'ların* ve işlemcinin önündeki 'buffer' denen dijital bilgiyi biraraya getirip paketler halinde bir sonraki birime aktarmaya yarayan hafıza devrelerinin büyüklüğü ve işlem hızı ile alakalıdır.
Tahmin edeceğiniz gibi ses sinyali girişe analog olarak gelir, orada analog-dijital konvertör (ad) dediğimiz birim bu analog sinyali bir örneklemeye tabi tutar ve 1'ler 0'lar cinsinden dijital bilgiye çevirir. Sonra bu bilgiler kaydedilmek üzere hard disk'e veya işlenmek üzere diğer plug-in dediğimiz ses şekillendiricilere yönlendirilir. Bu arada bilgisayara giren sesi duymak isteyeceğimizden bu dijital bilgiler ad'lerden bu birimlere doğru yol alırken bir kopyası çıkarılır ve sistemin içine yüklü software mixer denen yazılım modülünün kontrol ettiği ses kartının iç routing sistemi üzerinden yine ses kartının çıkışına gönderilir. Tabii bu AD/DA çevirimler ve transfer esnasında ses doğal olarak bir gecikmeye uğrar. Buna işte "latency" ("late"ness - gecikme) diyoruz.
10 milisaniye üzerindeki gecikme müzisyeni çalarken şaşıracak kadar ciddi şekilde rahatsız eder. 7ms ve altındaki gecikme farkedilir ama rahatsız etmez, 5ms ve altı ise genelde çok dikkat edilmedikçe farkedilmez. Windows işletim sistemi ve bilgisayarın mekanik sınırlamaları sebebi ile gecikmeyi 1.5ms'nin altına düşürmek ise teknik olarak imkânsızdır, hatta 1.5ms latency bile bilgisayarın cpu'sunu oldukça büyük bir yük altına sokar. mevcut bilgisayarların çoğu için 2-3ms latency elde edilebilecek en ideal gecikmedir denebilir.
Bu latency olayını devre dışı bırakmak için ses bilgisini software mikseri by-pass ederek direkt göndermek maliyeti arttıran ekstra devreler kullanılmadıkça mümkün değildir, yoksa bu sefer de bilgisayarın içinde halihazırda kayıtlı bulunan ses bilgilerini çıkışa göndermek mümkün olmaz. Yani her halükarda bu ses bu yollardan geçip çıkışa gitmek zorunda. Buralarda da "buffer" denen, gelen dijital bilgi cümlelerini paketler halinde bir yerden diğer yere aktaran birimler vardır. Bunları kepçeye benzetebiliriz. kepçe ne kadar büyükse dolma zamanı o kadar uzundur ama bir defada çok bilgi taşıdığı için içeri bilgi akışında bir kesinti olduğunda bu kesinti çok büyük oranda olmadıkça çıkışa yansımaz. Eğer kepçe küçük ise bu sefer de dolma zamanı kısadır, bilgiyi çabucak öbür tarafa aktarır ama bu sefer de en ufak bir kesintide öbür tarafa bu kesintiyi yansıtır (drop-out).
Latency'e etki eden iki unsur dma buffer boyutu ve dma buffer hızıdır. hız arttıkça latency düşer ama buffer boyutu arttıkça latency de artar. Hız arttıkça cpu yükü artar, buffer boyutu arttıkça cpu yükü düşer.
Buffer büyüklüğü ve transfer hızının ideal olarak dengeye geldiği noktayı bulmak gerekir, zira buffer boyutu arttıkça latency artar, latency'i düşürebilmek için bu sefer de buffer bilgi aktarma hızını arttırmak gerekir. Bu da ha bire ileri geri çalışmaktan cpu yükünü arttırır. Latency'i düşürmek için buffer boyutunu küçültmek yoluna gidilirse bu sefer de birim zamanda taşınabilecek miktarı azalacağından (yani bandwidth daralacağından) aynı anda okunup yazılabilen kanal sayısı düşer.
Eğer cpu yükünü azaltmak için buffer boyutu küçük tutulursa bufferlar çok daha rahat olarak hızlı çalışabilir hale gelirler, Zira bir defada daha az bilgi taşımak zorundadırlar ama bu sefer de sistemde araya girebilecek serseri mayın işlemleri çok iyi kontrol etmek, hatta mümkünse alayından kurtulmak gerekir (networking, messenger, internet, instant updater, antivirus, görüntü güzelleştirici animasyonlar, hd indexing, ekran koruyucu vs.). Ses kartı ile aynı PCI hattını kullanan diğer birimlerin ve hatta ekran kartının PCI latency'sinin düşürülmesi de ses kartının latency'sinin düşmesine yardımcı olur.
Burada da ses kartının AD/DA'larının ön ve arkasındaki buffer'ların boyutu ve ne kadar hızlı çalışabildiklerinin önemi ön plana çıkar. Bunlar ne kadar büyük ve kaliteliyse latency ve çevirimde hata oranı düşer ama fiyat da aynı oranda artar (soundblaster'lar neden ucuz oluyor bilin bakalım, hmmm...)
Bunları aşmanın bir başka yolu, teknolojisi sebebiyle biraz daha pahalı olmakla beraber zero-latency direct monitoring denen özelliğe sahip bir ses kartına yürümektir. bu tip kartlarda sistemin içindeki software mixer'in işlevi kartın üzerine taşınmıştır. Kart, ad'lerden geçip dijitale çevirilen sesi tekrar software mixer'den geçirip içeriden gelen ses bilgileri ile karıştırıp tekrar da konvertörlere vermekle uğraşmaz. İçerideki ses zaten dışarıya çıkmaktadır, girişteki sesi de ad'lerin önünden bir ayırıcı ünite ile alıp kendi mixer'inde içeriden gelen sesle karıştırıp monitör çıkışına verir. İçeriden gelen ses ile dışarıda üretilen ses arasında zaten bir zaman farkı olmadığından kullanıcı bu ad'lerden geçme esnasında oluşan latency'i duymaz. Kayıt için kullandığınız yazılım da zaten "latency compensation" denen olay ile bu gecikmeyi hesaplayıp tazmin ettiğinden, dışarıdan gelen ses programın içine yerleştirilirken latency miktarınca hafifçe öne doğru kaydırılıp içeride halihazırda kayıtlı olan ses bilgileri ile senkronize hale getirilir. Olay da böyle tatlı tatlı çözülmüş olur.
- AD/DA = Analog-Dijital/Dijital-Analog
*alıntıdır
yine de yardımın için sağol.ben bunları sadee sınav için değil normalde de kullanabilmek için öğrenmek istiyorum bir ara senle bilgi alışverişi yapabilirsek sevinirim.