Che cos’è un microfono XLR e perché dovrei volerne uno?

Recentemente, il produttore di microfoni Blue ha annunciato un microfono da studio professionale da $ 100, il Ember. Quindi è sorta la domanda: cos’è questo XLR e come lo uso? Parliamo di cos’è XLR e perché potresti volerlo utilizzare nel tuo studio.

XLR è un audio professionale. È quello che usano tutti gli studi di registrazione e radiofonici, ed è quello che vedrai usare gli artisti dal vivo sul palco. Questo perché i cavi XLR trasportano un audio bilanciato, essenziale per ottenere un suono pulito.

Cos’è XLR?

Per prima cosa, definiamo cosa significa XLR. È un’abbreviazione piuttosto semplice per X Connector, Locking Connector, Rubber Boot. La parte “stivale in gomma” del connettore non fa sempre parte dell’equazione di questi tempi, tuttavia, poiché non è più necessaria. Nonostante il leggero cambiamento di design, il nome è rimasto lo stesso.

Al momento sono disponibili diverse versioni di cavi XLR con una varietà di pin aggiuntivi (XLR3 – XLR7), ma ciò di cui stiamo parlando qui è l’XLR3 o lo stile del cavo a tre pin. Questo è di gran lunga il tipo di cavo più comune.

In breve, XLR è lo standard di riferimento per gli ingressi audio di alta qualità, come i microfoni. Questo perché inviano un segnale bilanciato che isola il rumore. È semplicemente un tipo di connettore migliore per quel tipo di applicazione, ma è anche così robusto che non è necessariamente qualcosa che il consumatore medio deve davvero pensare di utilizzare a meno che non sia per la registrazione o lo streaming audio di alta qualità.

A parte un microfono XLR e un cavo XLR, avrai bisogno di una sorta di interfaccia audio o mixer in modo che il tuo computer possa vedere il microfono. Un’interfaccia audio decente può essere trovata per un minimo di $ 40-50, ma unità più belle possono andare per molto di più. L’appassionato medio probabilmente vorrà spendere da qualche parte nella gamma di $ 150-200 per una buona interfaccia, qualcosa come il Focusrite Scarlett 2i2 è un buon punto di partenza, ad esempio.

Se hai intenzione di registrare a casa, avrai bisogno anche di una DAW, una workstation audio digitale, per catturare la registrazione. Puoi usare qualcosa di gratuito come Audacity, anche se ci sono anche opzioni eccellenti che non costano molto, come Reaper. Puoi leggere le nostre foto per migliore DAW qui.

Il lato tecnico di ciò che rende XLR molto meglio di altri ingressi audio è, beh, piuttosto tecnico. Continua a leggere per tutti i dettagli succosi.

The Balancing Act

Se hai mai cambiato le batterie della torcia, probabilmente avrai notato che c’è un lato più (+) e uno meno (-) sulla batteria. Quando agganci solo un lato della batteria alla lampadina della torcia, non succede nulla. Hai bisogno di entrambe le connessioni positive e negative per far accendere la lampadina. Questo è un circuito elettrico. Gli elettroni devono fare un giro completo dal polo negativo della batteria, attraverso il filo, attraverso la luce e di nuovo alla batteria. L’audio non è diverso: hai bisogno dei lati positivi e negativi di un segnale audio affinché qualcosa accada. Un microfono spinge gli elettroni su un lato del cavo, gli elettroni vengono passati a un amplificatore e quindi di nuovo all’altro lato del microfono.

Il problema è che la maggior parte dei sistemi audio tratta il circuito come se ci fosse un solo filo, di solito il conduttore centrale in un pezzo di cavo coassiale, e semplicemente combinano l’altro filo con tutti gli altri componenti elettronici del sistema. Ciò crea l’opportunità per diversi tipi di rumore di entrare in una catena di segnali audio:

Rumore del loop di massa: nei miei 35 anni di esperienza con sistemi audio e video professionali, questo è il problema più comune e fastidioso, soprattutto quando sono coinvolti i computer. Per lo più, lo sentirai come un ronzio basso, sebbene possa anche manifestarsi come un ronzio statico o irregolare. I loop di massa si verificano quando l’audio prende due percorsi diversi per raggiungere l’amplificatore: un percorso attraverso il cavo audio e un secondo percorso attraverso il cablaggio dell’edificio.
EMI e RFI: trasformatori, motori ed elettronica ad alta frequenza possono creare campi magnetici che inducono una corrente nei cavi audio. Questo crea ronzio, ronzio e può persino trasportare segnali radio udibili se sei posizionato troppo vicino a un trasmettitore AM.
Crosstalk: si verifica quando un segnale sullo stesso sistema incrocia un altro.

come lo aggiusti? La soluzione sembra abbastanza ovvia in retrospettiva: si isolano entrambi i fili nella catena del segnale in modo che le metà positiva e negativa del segnale vengano trasportate separatamente da qualsiasi altra cosa. Il vantaggio principale di un segnale audio bilanciato (se eseguito correttamente) è che il segnale audio non tocca mai il piano di massa degli amplificatori o di altri strumenti nel sistema. Quindi non c’è possibilità di crosstalk o loop di massa.

Ad esempio, lavoro con una band dal vivo e poche settimane fa abbiamo avuto un problema con la “traccia dei clic” generata dall’attrezzatura musicale che uno degli artisti ha utilizzato sul palco. L’audio dalla traccia di clic filtrava attraverso le altre uscite sulla sua interfaccia audio, e quindi si poteva sentire “beep beep beep” nel sistema PA. Era tranquillo, ma lì. Abbiamo scollegato i cavi audio sbilanciati che stava usando e lo abbiamo sostituito con cavi XLR bilanciati. Il problema è andato via.

L’altro vantaggio è il rifiuto del rumore. EMI e RFI funzionano perché un campo magnetico in movimento o mutevole crea una tensione su un filo. In segnali sbilanciati, il campo magnetico crea una tensione sul lato positivo del segnale, ma non il negativo (o forse il contrario). In un cavo bilanciato, i fili sono uno accanto all’altro, quindi un campo magnetico crea lo stesso segnale su entrambi i lati.

Invertendo la copia della forma d’onda, l’interferenza si annulla e ci rimane lo stesso segnale che mettiamo sul filo.

Sul lato mittente, un dispositivo XLR crea una seconda copia dell’audio, invertendolo. Sul lato ricevente del segnale, la copia invertita del segnale viene riassunta nella copia originale del segnale. E proprio come in matematica, dove -2 + 2 = 0, un segnale audio bilanciato rifiuta il rumore proveniente da sorgenti esterne.

Infine, le tue opportunità di crosstalk sono notevolmente ridotte quando i segnali non condividono un piano di massa. Le apparecchiature di fascia alta che utilizzano internamente una catena audio completamente bilanciata non hanno praticamente alcuna diafonia.

Mettere questo da usare

Allora come puoi mettere tutto questo in pratica? A che serve?

Se stai guardando Ember, potresti pensare di trasmettere in streaming su Twitch, registrare un podcast o della musica. In entrambi i casi, puoi collegare l’Ember a una console di missaggio USB (come il Mackie Pro FX8) e utilizzare il mixer come amplificatore per il microfono e un’interfaccia audio USB. Puoi anche aggiungere un altro microfono per il tuo co-protagonista di Internet e collegare altre apparecchiature, forse uno strumento musicale, un altro computer con Skype o Discord o semplicemente il tuo smartphone.

La cosa fondamentale da ricordare è che hai bisogno di un mixer o di un’interfaccia audio che includa Potenza fantasma (questo è spesso indicato da un interruttore che dice + 48V). Poiché il microfono ha bisogno di potenza per funzionare, hai bisogno di qualcosa che possa generare quella potenza. Questa è una delle ragioni per cui un mixer è una buona scelta per un’interfaccia audio poiché incorpora l’alimentazione phantom proprio lì nell’unità. I preamplificatori microfonici di fascia alta possono anche avere alimentazione phantom, e alcuni Interfacce audio per computer XLR avere alimentatori phantom integrato.

Altre opzioni

Infine, ci sono altre opzioni per inviare audio bilanciato oltre ai connettori XLR.

Spina telefonica TRS

Le spine TRS Phone possono anche trasportare segnali bilanciati. I cavi con prese telefoniche vengono spesso utilizzati in apparecchiature audio professionali per collegare mixer e amplificatori, nonché per collegare apparecchiature per effetti esterni, come processori di riverbero, equalizzatori, compressori e registratori audio. Sebbene la spina abbia lo stesso aspetto (ed è la stessa parte) delle spine utilizzate nelle cuffie di alta qualità, l’anello viene utilizzato per il lato negativo del segnale audio.

Puoi anche ottenere alcuni dei vantaggi di un cavo audio bilanciato con un dispositivo chiamato a isolatore del circuito di terra. Questo generalmente sembra una piccola scatola con due paia di jack RCA su di esso, o talvolta mini spinotti per cuffie. Gli isolatori del loop di terra hanno un trasformatore audio 1: 1 all’interno, che interrompe i loop di terra. Se si collega un computer a un mixer o un decoder via cavo, è quasi garantito il rumore del loop di massa e il ronzio CA. Questo risolve quasi sempre quei problemi di rumore. Potresti anche avere questo problema in macchina quando colleghi lo smartphone all’autoradio, quindi a isolatore del circuito di terra con spine telefoniche da 3,5 mm è di grande aiuto.

Perché non un microfono USB?

Infine, probabilmente ti starai chiedendo perché quel fidato microfono USB non è abbastanza buono.

In effetti, va benissimo quando devi registrare solo una cosa alla volta. Ho un bel microfono USB Samson sulla mia scrivania per podcasting o streaming, e funziona benissimo. Ma il problema con i microfoni USB è che non puoi usarne più di uno contemporaneamente. I dispositivi audio USB hanno ciascuno il proprio orologio per pilotare i convertitori audio digitali e, se questi orologi non sono sincronizzati, inizierai a ricevere pop o interruzioni nelle registrazioni mentre il software sul tuo computer cerca di correggere questi errori.

È anche più difficile mescolare in questo modo poiché non hai quelle manopole fisiche su cui lavorare. Quindi, quando voglio fare qualcosa con più di una persona alla volta, scelgo il mio mixer da tavolo e i miei fidati microfoni da studio collegati XLR.