home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / rec / audio / pro / 2681 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-02  |  5.0 KB

  1. Path: sparky!uunet!cis.ohio-state.edu!ucbvax!AppleLink.Apple.COM!JOSEPHSON
  2. From: JOSEPHSON@AppleLink.Apple.COM (Josephson Engineering,VCA)
  3. Newsgroups: rec.audio.pro
  4. Subject: Microphonology
  5. Message-ID: <726015904.2061339@AppleLink.Apple.COM>
  6. Date: 2 Jan 93 22:58:00 GMT
  7. Sender: daemon@ucbvax.BERKELEY.EDU
  8. Lines: 79
  9.  
  10. In <1huub2INN39g@rave.larc.nasa.gov>, Scott Dorsey asks (in response to my
  11. small commercial plug):
  12.  
  13. >(David, do you guys make any decent 200V condenser
  14. >mikes with a cardioid or hypercardioid pattern?)
  15. >--scott
  16.  
  17. No, we don't, and no one else that I know of does either. Problem is, cardioid
  18. and hypercardioid mics require that the diaphragm be pretty floppy (that means,
  19. high compliance, born of thin diaphragm materials stretched loosely) in order
  20. to have its motion controlled primarily by the resistive damping of the
  21. backplate and the phase-shifted sound arriving from the rear and/or side ports.
  22. Also, it means that the diaphragm-to-backplate spacing must be pretty small.
  23. This is even more critical for a hypercardioid (being further toward the
  24. figure-eight end of the spectrum than toward the omni) than it is for a
  25. cardioid. Resonant frequency for a cardioid or hypercardioid diaphragm is
  26. typically in the 1-6 kHz range; for an omni it's typically 10-20 kHz.
  27.  
  28. With the diaphragm parameters practical for hypers and cardioids, it typically
  29. means max polarize voltages of 50-60V. You can get higher voltages at the
  30. expense of LF response; if you'd accept -10 dB at 200 Hz, you can go to 90 or
  31. 100 volts, and these are very clean sounding mics (I haven't made any recently,
  32. but this type, a KA-400, was the vocal mic used for Shirley Horne's 1990/1
  33. Billboard top-of-the-charts jazz release). If you standardize on a fairly low
  34. polarize voltage (45V +/- 1V in our case) you can reach a lot lower in the LF
  35. by allowing a range of capsules whose diaphragms would stick to the backplate
  36. at voltages much over that.
  37.  
  38. A comment for those who wonder why this is a big deal, or why Scott would want
  39. such a thing. Higher voltage on the element makes higher output, which means
  40. better signal-to-noise ratio everywhere. Higher diaphragm voltage often makes
  41. subjectively a cleaner sound, due probably to the diaphragm being pulled more
  42. strongly toward the backplate which probably lowers the Q of its tympani-like
  43. resonant modes. (Note in passing that the Bruel & Kjaer high voltage studio
  44. mics (40xx series) are electrets and thus use no polarizing voltage; they offer
  45. a high voltage (130V) version where the HV goes to the preamp only for
  46. increased headroom, so the comment about higher diaphragm tensions does not
  47. apply to them).
  48.  
  49. Omni mics are easier to make at high standoff voltages because their resonant
  50. frequency is higher and the diaphgram motion is only damped by the airspaces
  51. behind it, rather than also be controlled for directional purposes by sound
  52. arriving from these spaces.
  53.  
  54. Now here is where the story really starts. After some years of chasing this
  55. technology, and reading texts and papers from several countries, it's amazing
  56. to me how little hard information there is available in print on the art of
  57. microphony.  More than half of the books available on the topic are simply
  58. wrong about major aspects of mic design, having been written by people who have
  59. never taken one apart, much less made one. (See exceptions below.) I've met a
  60. few people at mic companies in the US, Japan and in Europe who know a lot more
  61. than I do on these topics, but the articles they publish don't address these
  62. issues (you only get one guess to figure out why this might be.) I _don't_ know
  63. of anyone doing any research in the .edu community on microphone design. I've
  64. discussed this briefly with the folks at CCRMA at Stanford and CNMAT at
  65. Berkeley, and will be following up with them in the months to come to try to
  66. inspire some work. The technical/engineering problems are daunting enough, but
  67. each mic manufacturer has come up, trial and error, with secret sauces and
  68. snake oils to make things work, converging on the same basic mic designs that
  69. aren't too different from the basic Bell Labs and Nordwest Deutsche Rundfunk
  70. designs of the 30's. There are significant exceptions to the dearth of research
  71. to be found, notably in the design and public release through patent disclosure
  72. of higher order microphone designs, principally at Bell Labs. But these mics
  73. are seldom ideal for wide range music recording, being dependent on arrays that
  74. would just get too big to have the desired qualities over the eleven octaves or
  75. so that we want in our ears. Again, no mystery about this either; there are a
  76. thousand telecommunications microphones for every music microphone in the
  77. world, and some real challenges to make even speech range mics work, for
  78. instance in noisy enviroments for speech recognition.
  79.  
  80. So, consider a gauntlet thrown down; anyone care to reveal pockets of hidden
  81. microphonology? Any receptive grad programs where folks might want some
  82. problems to tackle?
  83.  
  84.  
  85. Cheers...
  86. David Josephson/Josephson Engineering/San Jose CA
  87. Josephson@AppleLink.apple.com
  88.  
  89.