Os microfones precisam de alimentação fantasma para funcionar?
Phantom power é um método inteligente de alimentar seus microfones.
Os microfones precisam de alimentação fantasma para funcionar?
Embora a alimentação fantasma(+48 V) seja um método popular de alimentação de microfones, a maioria dos microfones não exige que funcione corretamente. Microfones passivos não precisam de energia, e até mesmo os microfones condensadores mais ativos(eletretos) usam uma pequena polarização DC em vez de +48V. Dito isso, alguns microfones de estúdio precisam de +48V.
Resumindo, alguns microfones precisam de phantom power e outros não. Vamos mergulhar nos detalhes do phantom power e seu papel com os microfones.
O que é Phantom Power?
Antes de nos aprofundarmos em nossa discussão sobre microfones e alimentação fantasma, é importante definir o que é.
Portanto , phantom power(+48V) é um método de envio de tensão CC através de um cabo balanceado para alimentar os componentes ativos de um microfone. A alimentação fantasma envia seus 48 Vdc para os dois fios de sinal de um cabo balanceado e, portanto, não é alimentado no sinal de áudio.
Embora o padrão para alimentação fantasma seja 48 volts DC, algumas fontes fornecem apenas 12 volts DC e outras até 52 volts DC.
Essa tensão CC é usada por alguns microfones ativos para alimentar seus componentes ativos, como:
- FET(transistor de efeito de campo).
- Placa de circuito impresso(PCB).
- Cápsulas do condensador polarizadas externamente.
Você pode estar se perguntando «e quanto aos tubos de vácuo em microfones de tubo?»
Os 48 volts de alimentação fantasma simplesmente não são suficientes para alimentar um tubo de forma eficaz, então os microfones de tubo normalmente terão uma fonte de alimentação separada. Esta fonte de alimentação normalmente será projetada para alimentar também os componentes ativos mencionados acima, o que significa que os microfones de tubo geralmente não requerem alimentação fantasma.
A alimentação fantasma só pode ser enviada corretamente através de um cabo balanceado, que possui dois fios de sinal e um fio terra/blindado.
Basicamente, um cabo balanceado transmite áudio balanceado tendo o mesmo sinal de áudio em cada um de seus cabos de sinal. Esses dois sinais são iguais em amplitude, mas opostos em fase.
Em uma entrada balanceada, esses dois sinais são processados através de um amplificador diferencial, onde suas diferenças efetivamente se somam.
Isso elimina qualquer ruído comum introduzido nos fios de sinal(rejeição de modo comum).
Phantom power tem sua tensão DC positiva enviada igualmente ao longo de ambos os cabos de sinal, então também é «silencioso» na entrada de áudio. A entrada não o ouve, mesmo que o microfone seja projetado para usá-lo(ou substituí-lo se o microfone não exigir alimentação fantasma).
A alimentação fantasma é transmitida através do mesmo cabo que o áudio do microfone e não é ouvida. É daí que vem o termo «fantasma»!
microfones passivos
Microfones passivos não requerem alimentação, muito menos alimentação fantasma.
Microfones dinâmicos(tanto de fita quanto de bobina móvel) compõem a grande maioria dos microfones passivos no mercado hoje.
Em sua forma mais simples, os microfones dinâmicos têm suas cápsulas, que convertem as ondas sonoras em sinais elétricos por meio de indução eletromagnética, e um transformador de saída para aumentar seu sinal antes da saída. Alguns microfones dinâmicos de bobina móvel nem sequer possuem um transformador de saída!
Nesses microfones, não há componentes que necessitem de energia, por isso podemos nos referir a eles como «microfones passivos».
Portanto, não, microfones passivos não precisam de phantom power para funcionar corretamente.
Isso não quer dizer que todos os microfones dinâmicos sejam passivos(embora suas cápsulas(cartuchos/elementos) certamente sejam).Existem microfones de fita ativos no mercado, que veremos na próxima seção.
microfones ativos
Um microfone ativo contém um ou mais componentes que requerem energia para funcionar corretamente.
Aqui estão os 5 componentes comuns e práticos do microfone ativo:
FETs
Os FETs são encontrados em microfones de estado sólido ativos e atuam como conversores e amplificadores de impedância. Eles podem trabalhar com alimentação fantasma.
O FET(Field Effect Transistor) ou JFET(Junction Gate Field Effect Transistor) é um transistor que é colocado em linha diretamente após uma cápsula condensadora em microfones condensadores de estado sólido(sem tubo).
Uma tensão externa causa uma corrente de base através do FET/JFET. Este sinal elétrico é modulado pela saída da cápsula do capacitor.
A saída da cápsula do capacitor é de impedância muito alta, o que significa que não passará bem por nenhum fio e requer uma impedância de carga ainda maior(a impedância de entrada do dispositivo que ainda está online).
A entrada do FET/JFET é de alta impedância, o que o faz aceitar perfeitamente o sinal de saída da cápsula. A saída do FET/JFET é muito menor e pode ser usada efetivamente com o resto do circuito do microfone. Ele pode então ser emitido pelo microfone com a capacidade de percorrer longas distâncias em um cabo balanceado.
placa de circuito impresso
Os PCBs geralmente incluem o FET dentro deles. Eles fornecem todos os circuitos de um microfone ativo(isso inclui interruptores, filtros, pads, etc.). PCBs podem ser alimentados com alimentação fantasma.
A PCB(Placa de Circuito Impresso) abriga os circuitos internos do microfone ativo. Os PCBs podem ser tão complexos ou simples quanto a funcionalidade do microfone requer.
ADCs
Os ADCs são encontrados em USB e outros microfones digitais. Esses componentes são alimentados pela tensão de polarização USB de +5V DC e não são alimentados por alimentação fantasma.
O ADC(conversor analógico para digital) converte efetivamente a saída analógica de uma cápsula de microfone USB em informações de áudio digital que são então emitidas pelo microfone.
Cápsula condensadora polarizada externamente
Cápsulas de condensador polarizadas externamente ou cápsulas de condensador «verdadeiras» requerem energia para operar. Os verdadeiros condensadores de estado sólido geralmente usam phantom power para fazer isso, enquanto os condensadores de tubo geralmente usam energia de sua fonte de alimentação dedicada.
A cápsula condensadora externamente polarizada, como a cápsula condensadora de eletreto, é o elemento transdutor do microfone. Ele converte ondas sonoras em sinais elétricos de áudio usando princípios eletrostáticos.
Basicamente, esta cápsula atua como um condensador de placas paralelas com o diafragma como placa frontal. À medida que a distância entre as placas muda(o diafragma se move), há uma mudança na capacitância e, portanto, um sinal de saída.
No entanto, para que isso aconteça, o pod deve manter uma carga constante. Esta carga é fornecida permanentemente através de material de eletreto; com viés CC(que chegaremos em breve); uma fonte de alimentação externa(que acabamos de mencionar); ou alimentação fantasma.
tubo vazio
Os tubos de vácuo requerem mais energia do que a alimentação fantasma pode fornecer. Os microfones de tubo precisam de fontes de alimentação dedicadas para funcionar.
O tubo de vácuo atua como um conversor de impedância e amplificador para os sinais de baixo nível e alta impedância das cápsulas do condensador.
Dito isto, os tubos chegaram a alguns microfones de fita modernos(como o Royer R-122V).
Os tubos de vácuo foram amplamente substituídos por transistores(FETs/JFETs), embora seu «som de tubo» seja muito procurado por audiófilos, engenheiros e músicos.
Outros métodos de alimentação do microfone
Por isso, mencionamos alguns componentes ativos do microfone que não funcionam com alimentação fantasma.
Vejamos outras maneiras pelas quais esses microfones ativos podem ser alimentados:
Tensão de polarização DC
A tensão de polarização é uma tensão CC relativamente baixa(tipicamente entre 1,5 e 9,5 volts CC).
A tensão de polarização DC provavelmente não será forte o suficiente para ligar o FET e a PCB de um microfone condensador de estado sólido enquanto também polariza a cápsula. Certamente não é suficiente para alimentar um tubo de vácuo.
Portanto, a tensão de polarização DC é geralmente usada para alimentar pequenos microfones de eletreto. Microfones de eletreto têm cápsulas permanentemente polarizadas, então eles só precisam de energia para operar seus transistores e PCBs ativos.
Agora, alguns microfones de estúdio de eletreto(como o Rode NT1-A) exigem alimentação fantasma para funcionar.
No entanto, os microfones de eletreto menores do tipo lapela têm componentes menores e funcionam perfeitamente bem com tensão de polarização DC.
Fontes de alimentação externas
Fontes de alimentação externas são necessárias para microfones de tubo, pois os tubos precisam de mais energia do que o fantasma pode fornecer.
As fontes de alimentação geralmente são conectadas em linha entre o microfone e o pré-amplificador do microfone. Eles fornecem energia suficiente para todos os componentes ativos dentro do microfone.
Observe que essas fontes de alimentação exigem mais pinos do que o típico XLR de 3 pinos para conectar seus microfones para transportar essa energia.
Alimentado por USB
A alimentação USB é de +5V DC que é transportada no pino 1 do conector USB.
A alimentação USB é usada para alimentar os FETs e ADCs dos microfones condensadores USB(todos têm cápsulas de eletreto). Com microfones USB dinâmicos, a alimentação USB é simplesmente usada para alimentar o ADC.
Quais microfones precisam de alimentação fantasma?
Em resumo, fiz uma lista de tipos de microfones que exigem e não requerem alimentação fantasma. Para aqueles na área cinza, forneço os layouts que exigiriam alimentação fantasma e os layouts que não exigiriam.
| tipo de microfone | Ele requer alimentação fantasma? |
| dinâmica da bobina móvel | Não |
| Faixa de opções dinâmica(passiva) | Não |
| Faixa de opções dinâmica(FET ativo) | Sim |
| Faixa de opções dinâmica(tubo ativo) | Não(PS externo) |
| Condensador de eletreto(FET) | Sim(se os componentes forem grandes o suficiente) |
| Condensador de eletreto(FET) | Não(polarização DC se os componentes forem pequenos o suficiente) |
| Capacitor verdadeiro(FET) | Sim |
| Condensador verdadeiro(tubo) | Não(fonte de alimentação externa) |
| USB | Não(alimentado por USB) |
Observe que os microfones de eletreto são os mais comuns na «área cinza» do phantom power. Como regra geral, se o microfone de eletreto tiver uma saída XLR, ele foi projetado para funcionar com alimentação fantasma. Se o microfone de eletreto for projetado com qualquer outro tipo de conector, não é.
O primeiro microfone com alimentação fantasma
O Neumann KM 84 foi o primeiro microfone condensador de estado sólido projetado para funcionar com alimentação fantasma. Foi lançado no mercado em 1966.
perguntas relacionadas
A alimentação fantasma danificará um microfone que não precisa dela? Aplicar phantom power a um microfone que não o requer é seguro na grande maioria dos casos. Dito isso, a alimentação fantasma pode danificar alguns microfones de fita mais antigos ou microfones dinâmicos sem transformador. Hot patching com phantom power ligado também deve ser evitado para manter seus microfones seguros.
Você pode enviar phantom power através do TRS? Embora o phantom power seja normalmente enviado através de um cabo XLR(nos pinos 2 e 3 relativos ao pino 1), ele também pode ser enviado através de cabos TRS balanceados(na ponta e anel em relação à manga). Este é tipicamente o caso quando a alimentação phantom é enviada através de um patch bay.
