CORSAIR VOXARA: Uitleg over de 25 mm condensatorcapsule

Elke microfoon begint met één enkele beslissing die bepalend is voor de rest van het geluid: welk type capsule erin zit en hoe groot die capsule is. De meeste gamers en streamers staan nooit stil bij dat interne ontwerp, maar het is de allerbelangrijkste factor die het verschil maakt tussen een vlakke, dun klinkende opname en een opname die vol, natuurlijk en professioneel klinkt. Bij de VOXARA viel de keuze op een 25 mm electret-condensatorcapsule, een ontwerp met een groot diafragma dat al decennialang wordt toegepast in studio- en omroepmicrofoons.

Een condensatorcapsule zet geluid om in een elektrisch signaal met behulp van twee hoofdonderdelen: een dun, elektrisch geladen membraan en een vaste achterplaat die direct daarachter is geplaatst. Samen vormen zij een condensator. Wanneer geluidsgolven het membraan raken, beweegt dit dichter naar de achterplaat toe en weer verder ervan af, en die veranderende afstand wijzigt de elektrische lading van de condensator op een manier die de vorm van de geluidsgolf weerspiegelt. Het resultaat is een analoog signaal dat de oorspronkelijke trilling in de lucht nauwkeurig volgt. Het oppervlak van het membraan speelt een directe rol in hoe goed dat proces verloopt. Een groter membraan heeft meer oppervlakte om bij elke geluidsgolf te bewegen, waardoor het op kleinere veranderingen in de luchtdruk kan reageren en bij hetzelfde volume een sterker signaal kan produceren.

Zodra de capsule zijn werk heeft gedaan, is dat analoge signaal nog niet bruikbaar voor een computer of console. Voordat het de microfoon verlaat, passeert het een analoog-naar-digitaal-omzetter (ADC), die het signaal met een zeer hoge frequentie meet en elke meting omzet in een digitale waarde. Het is dit digitale signaal dat via USB wordt verzonden en door een pc, console of opnamesoftware wordt gelezen. Hoe nauwkeurig het oorspronkelijke signaal bij die omzetting behouden blijft, hangt af van twee instellingen: de bitdiepte, die bepaalt hoe nauwkeurig elke meting wordt vastgelegd, en de bemonsteringsfrequentie, die bepaalt hoeveel metingen er per seconde worden uitgevoerd. De capsule van VOXARA voedt een 32-bits/192 kHz-audio-engine, waardoor meer van wat de capsule fysiek vastlegt, de omzetting naar een digitaal signaal overleeft.

De grootte van het diafragma is ook van invloed op de manier waarop een microfoon omgaat met lage frequenties en zachte geluiden. Een groter diafragma verplaatst meer lucht per geluidsgolf, waardoor het over het algemeen gevoeliger is voor subtiele veranderingen in de luchtdruk. Dit is een van de redenen waarom condensatormicrofoons met een groot diafragma vaak worden omschreven als microfoons met een warmere, vollere klank: het lage frequentiebereik van een stem wordt beter opgevangen en nauwkeurig weergegeven in het signaal.

Ook de diafragma-omvang speelt een rol bij de eigen ruis, het zachte ruisgeluid dat de onderdelen van de microfoon zelf produceren, los van wat er wordt opgenomen. Ontwerpen met een groter diafragma leveren doorgaans een sterker signaal op ten opzichte van die interne ruisdrempel; dit is een van de redenen waarom condensatormicrofoons met een groot diafragma de standaardkeuze zijn in situaties waarin een zuivere ruisdrempel van cruciaal belang is voor een professionele klank. In combinatie met de 32-bits/192 kHz-audio-engine levert de capsule van VOXARA een breed frequentiebereik van 20 Hz tot 20.000 Hz en een maximale geluidsdruk van 110 dB SPL aan een signaalpad met voldoende headroom en resolutie om de vastgelegde details zonder vervorming te behouden.

Veel USB-microfoons op de markt maken gebruik van een reeks kleine capsules in plaats van één grote, vaak om schakelbare opnamepatronen mogelijk te maken. Dat ontwerp brengt een nadeel met zich mee. Elke kleine capsule bevindt zich in een iets andere fysieke positie, waardoor deze geluid vanuit een iets andere hoek en op een iets ander tijdstip opvangt. Wanneer deze signalen elektronisch worden samengevoegd tot één enkel uitgangssignaal, ontstaan er kleine tijdsverschillen tussen de capsules (faseverschillen) in het uiteindelijke signaal.

Faseverschillen zijn van belang omdat geluidsgolven elkaar gedeeltelijk kunnen opheffen of ongelijkmatig kunnen versterken wanneer ze niet synchroon worden gecombineerd; een effect dat bekendstaat als kamfiltereffect. Dit is meestal het duidelijkst hoorbaar in de bovenste middenfrequenties en hoge frequenties, waar ook een groot deel van de detailrijkdom en helderheid van de menselijke stem zich bevindt. Het kan tevens transiënten – de plotselinge energiepiek aan het begin van een geluid – afzwakken, aangezien de capsules niet op hetzelfde moment op die transiënt reageren.

Een enkele capsule omzeilt dit probleem volledig. Aangezien er slechts één diafragma is dat het geluid opvangt, is er geen tweede signaal dat moet worden gemengd en hoeft er geen rekening te worden gehouden met faserelaties. De 25 mm-capsule van VOXARA vangt de stem op als één doorlopend, samenhangend signaal, net zoals een studiomicrofoon met één capsule dat zou doen, in plaats van deze achteraf te reconstrueren uit meerdere kleinere signalen.

De grootte van de capsule bepaalt hoeveel detail een microfoon kan opvangen; het polair patroon bepaalt waar de microfoon op luistert. De capsule van VOXARA is afgestemd op een cardioïde polair patroon, wat betekent dat deze het meest gevoelig is voor geluid dat recht van voren komt en geleidelijk minder gevoelig wordt voor geluid van de zijkanten en van achteren. In combinatie met één enkele capsule met groot diafragma zorgt dit ervoor dat de microfoon zich concentreert op de persoon die erin spreekt, in plaats van het geluid gelijkmatig over de ruimte te verspreiden.

De 25 mm condensatormicrofoon met groot diafragma is geen nieuwe uitvinding; het is het capsuleformaat dat al decennialang wordt toegepast in veel studio- en omroepmicrofoons die bij professionele opnames worden gebruikt. CORSAIR hoefde de capsule niet opnieuw uit te vinden om de VOXARA te ontwikkelen. In plaats daarvan combineert de VOXARA dit beproefde, op natuurkundige principes gebaseerde capsuleformaat met een audio-engine met hoge resolutie (32-bit/192 kHz ) en integratie met Elgato Wave Link 3.0, in een USB-microfoon die speciaal is ontworpen voor gaming.