Mengapa kamu perlu merekam dengan mikrofon XY Stereo ?

Merekam dengan mikrofon stereo XY punya beberapa keuntungan, termasuk :

1. Reproduksi suara stereo yang terdengar alami

2. Reproduksi suara L/R yang presisi dengan nuansa 3D

3. Kemampuan menangkap suara dari depan dengan jelas

4. Mudah dikonversi ke mono channel untuk tujuan broadcasting

Faktor kuncinya adalah TIDAK ADA perbedaan fase antara suara yang ditangkap oleh mikrofon kiri dan kanan. Artikel ini membahas bagaimana perbedaan fase ini memengaruhi kualitas suara dengan membandingkan rekaman True XY Stereo dengan metode AB Stereo konvensional.

Teknik XY Stereo

Foto ini menunjukkan pengaturan XY stereo yang terdiri dari dua mikrofon yang dipasangkan. Diafragma keduanya sejajar pada sumbu yang sama dan membentuk sudut 90° ke arah sumber suara. Dengan menempatkan kedua mikrofon pada jarak yang sama, gelombang suara mencapai keduanya secara bersamaan, mencegah penundaan sinyal dan menghilangkan perbedaan fase.

Namun apa sebenarnya hubungan antara penundaan sinyal dan perbedaan fase ?

Untuk menyelidikinya, mari kita bandingkan rekaman XY stereo dengan rekaman AB stereo.

XY Stereo vs AB Stereo

Gelombang suara yang berasal dari sumber pusat (gitar-warna coklat) mencapai mikrofon kiri dan kanan secara bersamaan, terlepas dari teknik rekaman stereo yang digunakan.

Sebaliknya, gelombang suara dari sumber yang tidak berada di tengah (gitar-warna hijau) tiba di mikrofon kiri dan kanan dengan sedikit penundaan waktu saat menggunakan konfigurasi mikrofon AB. Pada diagram di atas, penundaan ini diwakili oleh panah-warna hijau, yang menunjukkan bahwa suara menempuh jalur yang sedikit lebih panjang untuk mencapai mikrofon kiri.

Berapa waktu tunda spesifik dari sinyal di luar pusat yang ditunjukkan oleh panah-warna hijau ?

Asumsikan mikrofon dalam konfigurasi AB berjarak 48 mm. Saat merekam sumber suara yang diposisikan pada sudut 45° ke kanan, mikrofon kiri berjarak sekitar 34 mm lebih jauh dari sumber daripada mikrofon kanan. Karena suara merambat dengan kecepatan 340 m per detik, gelombang suara mencapai mikrofon kiri sekitar 0.1 milidetik lebih lambat daripada mikrofon kanan.

Bagaimana penundaan 0.1 milidetik ini memengaruhi karakteristik audio ?

Penundaan yang disebabkan oleh jarak bersifat konstan, tetapi efeknya bervariasi terhadap frekuensi, yang dikenal sebagai perbedaan fase. Setiap frekuensi berkaitan dengan panjang gelombang tertentu; misalnya, nada 1 kHz memiliki panjang gelombang 340 mm. Frekuensi yang lebih tinggi memiliki panjang gelombang yang lebih pendek : 5 kHz sama dengan 68 mm, dan 10 kHz hanya 34 mm.

Ketika sinyal mikrofon kiri yang tertunda bergabung dengan sinyal mikrofon kanan yang tidak tertunda selama pemutaran, interaksi tersebut memengaruhi persepsi suara. Misalnya, nada 1 kHz mungkin sedikit diperkuat oleh pergeseran fasa sekitar 40°, sementara pada 5 kHz, pergeseran 180° menyebabkan pembatalan. Pada 10 kHz, pergeseran 360° dapat menggandakan suara. Hal ini menggambarkan bagaimana penempatan mikrofon dan pergeseran fasa sangat memengaruhi reproduksi suara akhir.

Bayangkan kamu memutar kembali sinyal mikrofon kiri yang tertunda bersama sinyal mikrofon kanan yang tidak tertunda melalui speaker. Karena suara dari kedua speaker bercampur di ruang untuk didengar dan mencapai kedua telinga kamu, perbedaan fase secara signifikan memengaruhi apa yang kamu dengar.

Misalnya, gelombang sinus 1 kHz dengan pergeseran fasa ~40° mungkin terdengar sedikit lebih keras. Namun, pada 5 kHz, pergeseran fasa 180° menyebabkan gelombang-gelombang tersebut saling meniadakan sepenuhnya, mirip dengan peredaman derau, sehingga suara menghilang. Sementara itu, pada 10 kHz, pergeseran fasa 360° penuh akan menggandakan amplitudo suara.

Ini menunjukkan bagaimana penempatan mikrofon dan pergeseran fase yang dihasilkan dapat mengubah suara secara dramatis dan tak terduga.

Gambar di atas mengilustrasikan bagaimana penundaan fase antara kanal kiri dan kanan memengaruhi warna suara di berbagai frekuensi. Grafik tersebut, yang disebut bagan karakteristik frekuensi-amplitudo, menunjukkan bagaimana penundaan 0,125 ms menyebabkan frekuensi tertentu (4 kHz, 12 kHz, 20 kHz) saling meniadakan, sementara frekuensi lainnya (8 kHz, 16 kHz) diperkuat, menciptakan efek comb-filtering. Hal ini menghasilkan warna suara yang khas, sangat berbeda dari suara aslinya.

Bahkan dengan pengaturan profesional, distorsi fase tetap menjadi perhatian utama dalam rekaman stereo. Perbandingan metode true XY dan AB menunjukkan hal ini : true XY secara akurat mempertahankan struktur harmonik gelombang sawtooth, suatu bentuk gelombang yang sangat sensitif terhadap distorsi fase, sementara metode AB, terutama dengan jarak mikrofon yang lebih lebar, menimbulkan interferensi fase yang mendistorsi bentuk gelombang.

Efek comb-filtering ini terlihat jelas dalam spektrum harmonik yang dihasilkan oleh pengaturan AB, menyebabkan nada yang terdengar sengau dan menyoroti pentingnya mengendalikan hubungan fase dalam rekaman stereo.

Bahkan dengan pengaturan mikrofon profesional, distorsi fase tetap menjadi perhatian penting dalam rekaman stereo.

Untuk menggambarkan hal ini, pertimbangkan rekaman gelombang sawtooth, yang sangat sensitif terhadap distorsi fase, yang ditangkap menggunakan metode true XY dan metode AB dengan mikrofon yang berjarak lebar.

Idealnya, ketika frekuensi dasar pada 500 Hz memiliki amplitudo 1, harmoniknya akan berkurang secara proporsional : 1/2 untuk harmonik kedua (1 kHz), 1/3 untuk harmonik ketiga (1,5 kHz), dan seterusnya. Metode true XY secara akurat menjaga keseimbangan harmonik ini, sementara metode AB menimbulkan interferensi fase yang mendistorsi bentuk gelombang komposit.

Distorsi ini bermanifestasi sebagai efek comb-filtering yang nyata dalam spektrum harmonik, menghasilkan nada sengau yang tidak alami.

Desain mikrofon stereo true XY menghilangkan perbedaan fase antara saluran kiri dan kanan, memastikan rekaman yang jernih dan stabil tanpa pewarnaan nada bahkan ketika suara menyatu. Koherensi fase ini menghasilkan pencitraan stereo yang alami, lokalisasi akurat, dan kedalaman spasial yang realistis.

Itulah sebabnya seri Zoom H, dengan mikrofon true XY mulai dari model ringkas hingga kelas studio, merupakan mediator menuju reproduksi suara yang profesional.