CORSAIR VOXARA: En förklaring av 25 mm kondensatorkapseln

Varje mikrofon utgår från ett enda beslut som avgör allt annat när det gäller hur den låter: vilken typ av kapsel som sitter inuti den och hur stor den kapseln är. De flesta spelare och streamare tänker aldrig på den inre konstruktionen, men det är den enskilt viktigaste faktorn som skiljer en platt, tunn inspelning från en som låter fyllig, naturlig och professionell. För VOXARA blev valet en 25 mm elektretkondensatorkapsel – en konstruktion med stor membran som används i samma studio- och sändningsmikrofoner som har använts i årtionden.

En kondensatorkapsel omvandlar ljud till en elektrisk signal med hjälp av två huvudkomponenter: ett tunt, elektriskt laddat membran och en fast bakplatta placerad precis bakom det. Tillsammans bildar de en kondensator. När ljudvågor träffar membranet rör det sig närmare och längre bort från bakplattan, och det varierande avståndet förändrar kondensatorns elektriska laddning på ett sätt som speglar ljudvågens form. Resultatet blir en analog signal som noggrant återger den ursprungliga vibrationen i luften. Membranets yta spelar en avgörande roll för hur väl den här processen fungerar. Ett större membran har större yta att röra sig med vid varje ljudvåg, vilket gör att det kan reagera på mindre förändringar i lufttrycket och alstra en starkare signal vid samma volym.

När kapseln har gjort sitt jobb är den analoga signalen ännu inte i ett format som en dator eller spelkonsol kan använda. Innan signalen lämnar mikrofonen passerar den genom en analog-till-digital-omvandlare (ADC), som mäter signalen med mycket hög frekvens och omvandlar varje mätning till ett digitalt värde. Det är denna digitala signal som skickas via USB och läses av en dator, spelkonsol eller inspelningsprogram. Hur noggrant den ursprungliga signalen bevaras vid omvandlingen beror på två inställningar: bitdjup, som avgör hur exakt varje mätning registreras, och samplingsfrekvens, som avgör hur många mätningar som görs per sekund. VOXARAs kapsel matar en 32-bitars/192 kHz-ljudmotor, vilket innebär att en större del av det som kapseln fysiskt fångar upp bevaras vid omvandlingen till en digital signal.

Membranets storlek påverkar också hur en mikrofon hanterar låga frekvenser och svaga ljud. Ett större membran förflyttar mer luft per ljudvåg, vilket i allmänhet gör den mer känslig för subtila förändringar i lufttrycket. Detta är en av anledningarna till att kondensatormikrofoner med stort membran ofta beskrivs som att de har en varmare, fylligare klang: en större del av röstens lägre frekvenser fångas upp och återges korrekt i signalen.

Membranstorleken spelar också en roll för det inbyggda bruset, det svaga bruset som mikrofonens egna komponenter genererar oberoende av vad som spelas in. Konstruktioner med större membran tenderar att ge en starkare signal i förhållande till den interna brusnivån, vilket är en av anledningarna till att kondensatormikrofoner med stort membran är standardvalet i situationer där en ren brusnivå är avgörande för ett professionellt ljud. I kombination med sin 32-bitars/192 kHz-ljudmotor levererar VOXARAs kapsel ett brett frekvensomfång på 20 Hz–20 000 Hz och en maximal ljudtrycksnivå på 110 dB SPL till en signalväg med tillräckligt med headroom och upplösning för att bevara de inspelade detaljerna utan förvrängning.

Många USB-mikrofoner på marknaden använder en uppsättning av flera små kapslar istället för en enda stor, ofta för att möjliggöra omkopplingsbara upptagningsmönster. Denna konstruktion medför en avvägning. Varje liten kapsel är placerad i en något annorlunda fysisk position, vilket innebär att den fångar upp ljud från en något annorlunda vinkel och vid en något annorlunda tidpunkt. När dessa signaler blandas samman elektroniskt för att bilda en enda utsignal, uppstår små tidsförskjutningar mellan kapslarna (fasförskjutningar) i den slutliga signalen.

Fasskillnader spelar roll eftersom ljudvågor delvis kan ta ut varandra eller förstärka varandra ojämnt när de kombineras utan att vara synkroniserade – en effekt som kallas kamfilter. Detta märks oftast tydligast i de övre mellanfrekvenserna och de höga frekvenserna, vilket också är där mycket av detaljrikedomen och klarheten i en mänsklig röst finns. Det kan också dämpa transienter, den plötsliga energipåslagningen i början av ett ljud, eftersom kapslarna inte reagerar på den transienten i samma ögonblick.

En enda kapsel undviker detta problem helt och hållet. Eftersom det bara finns ett membran som fångar upp ljudet finns det ingen andra signal att blanda in och inget fasförhållande att hantera. VOXARAs 25 mm-kapsel fångar upp rösten som en enda kontinuerlig, sammanhängande signal, på samma sätt som en studiomikrofon med en enda kapsel skulle göra, istället för att rekonstruera den i efterhand utifrån flera mindre ingångssignaler.

Kapselstorleken avgör hur mycket detaljrikedom en mikrofon kan fånga upp; polärmönstret avgör var den lyssnar. VOXARAs kapsel är inställd på ett kardioidpolärmönster, vilket innebär att den är mest känslig för ljud som kommer rakt framifrån och gradvis mindre känslig för ljud från sidorna och baksidan. I kombination med en enda kapsel med stor membran fokuserar detta mikrofonen på den person som talar in i den, istället för att sprida ljudet jämnt över ett rum.

Kondensatormikrofonen med stor membran på 25 mm är ingen ny uppfinning; det är den kapselkonstruktion som återfinns i många av de studio- och sändningsmikrofoner som använts vid professionella inspelningar i årtionden. CORSAIR behövde inte uppfinna kapseln på nytt för att utveckla VOXARA. Istället kombinerar VOXARA den beprövade, fysikbaserade kapselkonstruktionen med en högupplöst 32-bitars/192 kHz-ljudmotor och Elgato Wave Link 3.0-integration i en USB-mikrofon som är utvecklad för gaming.