Tajemnice lampowych mikrofonów

O lampach nigdy dość. Dziś przyjrzymy się mikrofonom wykorzystującym w swych konstrukcjach lampę. Obecne podczas rejestracji wielu kultowych nagrań, niektóre modele takich mikrofonów owiane są legendą. Oryginalne projekty z epoki osiągają dziś zawrotne sumy. Na bazie ich popularności produkowane są współczesne repliki. Powstają nowe konstrukcje. Bardziej, bądź mniej udane. W notach reklamowych rozprawia się o charakterystycznym „cieple” brzmienia takich mikrofonów, o ich aksamitnym górnym pasmie, o ich wyjątkowej dynamice i detaliczności, ich szczególnej predestynacji do rejestracji wokali.

Swoimi refleksjami na temat mikrofonów lampowych podzieli się z nami wybitny znawca techniki lampowej, znany muzyk, kompozytor i producent muzyczny Igor Czerniawski (Aya RL, Kosmetyki Mrs Pinki, Ramona Rey).

Igor Czerniawski – Mikrofon lampowy jest bardzo prostym urządzeniem. Dziwi mnie to co widzę, gdy zaglądam do współczesnych mikrofonów lampowych, np. marki Rode, gdzie oprócz lampy zobaczyć można jakieś tranzystory i skomplikowane układ elektroniczne. Po co to wszystko? Potrzebna jest kapsuła, prościutki układ elektroniczny wokół określonej lampy, no i lampa. Oczywiście nie można zapomnieć o bardzo istotnym elemencie jakim jest transformator wyjściowym, chociaż są mikrofony bez transformatorów. Ja akurat ich nie lubię. Moim zdaniem porządny transformator jest korzystny dla jakości brzmienia tego rodzaju mikrofonu. I wystarczy. To naprawdę bardzo prosta konstrukcja. Ale w techniczne szczegóły budowy tych urządzeń nie chciałbym się wdawać, wolałbym powiedzieć parę słów z punktu widzenia użytkownika, czyli spojrzeć przez pryzmat „ucha”, a nie „wykresów”.

Otóż, już we wczesnych latach 80. odkryłem, że lampowe mikrofony brzmią po prostu lepiej od tych tranzystorowych. Chodzi mi o ich naturalność – przekaz prawdziwie czystej barwy. Głównie myślę tu o ludzkim głosie. Podczas nagrania realizowanego na tranzystorowych Neumannach U87, które w latach 80. były uznane i powszechnie wykorzystywane w studiach na całym świecie, postanowiłem sprawdzić swój własny stary mikrofon lampowy. Zabrzmiał tak inaczej, o tyle lepiej, że nawet nie dało się tego porównać. U87 przede wszystkim saturował górę, Telefunken ELA M251, którego posiadam do dziś, obnażył go całkowicie.

ELA M251 jest chyba najlepszym mikrofonem lampowym jaki kiedykolwiek powstał. To tak naprawdę konstrukcja austriackiej marki AKG, tej samej która wyprodukowała słynne C12 czy C24. Naturalność jego brzmienia, niekiedy mówi się o cieple, jest niedościgniona. Najważniejsze jednak z punktu widzenia realizatora i muzyka jest to, że przy nagraniu dokonanym z jego udziałem nie trzeba zbytnio kombinować, używać equalizacji, kompresji, a najbardziej widoczne jest to podczas miksowania – wkłada się wokal w nagranie i on tam już siedzi, i na tym koniec. Jest słyszalny, wyraźny, prawdziwy, oczywiście zakładając odpowiednie umiejętności ze strony wykonawcy.

W 1947 roku Georg Neumann po raz pierwszy zaprezentował swój mikrofon U47. Na mocy umowy licencyjnej do roku 1958, kiedy to Neumann postanowił osobiście zająć się dystrybucją swojego produktu, nosił on logo Telefunken i był sprzedawany pod tą marką. W 1958 roku, kiedy firma Neumann poinformowała Telefunken o swoich decyzjach, ta skontaktował się z AKG Acoustics w sprawie możliwości zaprojektowania przez AKG modelu podobnego do U47, który mogłaby firmować marka Telefunken. Mikrofon ten miał być znany jako ELA M250. Podobnie jak U47, ten nowy mikrofon zawierał przełącznik wyboru charakterystyki (kardioidalna i dookólna). Około 1958 r. Neumann GmbH przedstawił swój nowy mikrofon U48, w którym zastosowano kardioidalny i dwukierunkowy wybór charakterystyki. Telefunken ELA M251 był połączeniem tych dwóch mikrofonów, ponieważ był w stanie przełączać się pomiędzy wszystkimi trzema charakterystykami. Telefunken Elektroakustik (do niedawna Telefunken USA) produkuje obecnie dokładną replikę tamtego mikrofonu. Oryginalnie był on produkowany w oparciu o lampy AC-701K i 6072A (wersja E). Obecnie Telefunken wykorzystuje oryginalne lampy AC-701K, których zapasy przypadkowo odkryto w jednym z magazynów. W ten sposób ciągłość produkcji zapewniona została na kilka lat.

Zaznaczyłem, iż będę mówił z pozycji użytkownika tego rodzaju sprzętów, choć muszę przyznać, że zaprojektowałem kilka mikrofonów, które poskładane zostały przez znającego się na rzeczy specjalistę. Efektem tych prac było powstanie mikrofonu brzmiącego nawet lepiej niż konstrukcje określane dzisiaj jako legendarne. Ponieważ posiadam te wszystkie najbardziej uznane mikrofony, mogłem przeprowadzać wielokrotne testy, w wyniku których zawsze wypadał on najlepiej.

Użyłem starej kapsuły, choć są obecnie producenci znakomitej jakości tego rodzaju podzespołów, jak Siegfried Thiersch, który współcześnie robi słynne neumanowskie kapsuły M7, niczym nie różniące się od tych stosowanych w U47 czy U48. Wytwarzał on te kapsuły kiedyś, w latach 60, i robi je do dzisiaj.

Podobnie sprawa wygląda z transformatorami. Są specjaliści, którzy obecnie potrafią wykonać odpowiedniej jakości transformator mikrofonowy. Jednym z nich był zmarły niedawno Oliver Archut, którego konstrukcje są wiernymi kopiami transformatorów AKG i wypadają przynajmniej tak samo jak projekty tej marki. Brzmią naprawdę doskonale – na jednym z nich zbudowałem właśnie swój mikrofon.

Niestety inaczej spawa wygląda z lampami – lampy współczesne wypadają gorzej. Znacznie gorzej.

Mikrofon mojego pomysłu jest kompilacją dwóch uznanych mikrofonów U48 i ELA M251 – wykorzystałem kapsułę M7 z U48, elektronikę i lampę z M251. Zdecydowałem się na triodę 6072A (12AY7). Wolę triody. U48 został zbudowany na pentodzie VF14, nawiasem mówiąc, kosztującej dziś około 3000$ i praktycznie nieosiągalnej.

Nagrania z Ramoną Rey zostały zrealizowane właśnie za pomocą tej mojej konstrukcji. Mimo, że dysponowaliśmy mikrofonami uznawanymi za najwspanialsze, to jednak najlepsze brzmienie uzyskaliśmy dzięki niej.

Tajemnica mikrofonu lampowego?

Najważniejsze w mikrofonie jest strojenie. Współpracuję w tym zakresie ze znakomitym elektronikiem - Andrzej Gamdzyk, mój przyjaciel, pracujący u Neumanna, w AKG i w Sennheiser. Wymieniając kilka podzespołów możemy zrobić z mikrofonu brzmieniowe arcydzieło. Ale trudno to osiągnąć na przyrządach, jedynie wytrenowane ucho może sprostać takiemu wyzwaniu. Odsłuchując i odpowiednio manipulując określonymi częstotliwościami można znacznie poprawić brzmienie mikrofonu.

Współcześnie produkowany ELA M251, pomimo że kosztuje 10.000$ niestety po wyjęciu z pudełka nie bardzo nadaje się do użytku. Brzmi jak tani chiński mikrofon, pomimo zastosowania właściwych podzespołów. Przyrządy wskazują, że wszystko powinno być poprawne, ale ucho mówi co innego. Być może w konstrukcjach realizowanych na dawnych podzespołach tak nie było i tylko te współczesne wymagają pewnych zabiegów, pewnej kosmetyki?

Na czym polega taka przeróbka jest już moja tajemnicą… Dość powiedzieć, że często strojenie trzeba zacząć w ogóle od wymiany lampy... Dalsza praca polega na odpowiednim doborze wartości elementów, weryfikując efekty zawsze za pomocą ucha. Dla mnie najważniejsze jest to co słyszę, odczytywanie pomiarów jest fajną zabawą, można odkryć dużo ciekawych rzeczy, ale parametry powinny być jedynie pomocne. Znam lampki o marnych parametrach, które w danych realizacjach wyśmienicie brzmią i takie, których parametry są wystawowe i nie grają wcale.

W późnych latach 90. AKG produkował mikrofon C12VR, który nawiązywał nazwą do słynnego C12. Nazwa była jednak myląca, a brzmienie obu mikrofonów było diametralnie różne. VR brzmiał dużo gorzej, ale wystarczyło zastosować transformator, w który był wyposażony C12, odrobinę podstroić i możliwe było uzyskanie oryginalnego brzmienia C12. No, ale takie rzeczy po prostu trzeba wiedzieć. Możliwe jest strojenie nawet chińskich konstrukcji. W większości przypadków można uzyskać zasadniczo inne brzmienia.

Jak widać, sama obecność lampy jeszcze nie gwarantuje sukcesu. Produkowanych jest wiele tanich mikrofonów lampowych. Obecnie można kupić lampę już za 200$. Zresztą często ten sam projekt występuje pod wieloma markami, stąd brak istotnych różnić pomiędzy modelami określonych producentów. Niestety, z nielicznymi wyjątkami, współczesny mikrofon po wyjęciu z pudełka moim zdaniem nie nadaje się do użytku i zawsze wymaga pewnej ingerencji.

Większość producentów chińskich mikrofonów ma fatalną kontrolę jakości. Przebadaliśmy kiedyś blisko 60 mikrofonów, urządzenia w cenie kilkuset dolarów – jedna seria z jednej taśmy. I tylko jeden stanowił jakąś konkurencję dla starych mikrofonów, dwa były do przyjęcia, reszta do bani.

Ale, jak wspomniałem, jest wiele chińskich mikrofonów, które można dostroić pewnym kosztem i sporym nakładem pracy. Niekiedy cały proces testów i prób trwa nawet do miesiąca – ucho szybko się męczy, stąd trzeba wielokrotnie powracać i korygować wyniki. Ale udało mi się parę takich konstrukcji przerobić tak, że stały się absolutnie konkurencyjne w stosunku do sprzętów za kilka tysięcy dolarów. Niekiedy naprawdę niewiele trzeba zmienić. Choć lampę na ogół zawsze. Są bowiem lampy, które moim zdaniem nie nadają się do mikrofonów, a są tam powszechnie stosowane. Na pewno należy do nich 12AX7 czyli ECC83. Ma ona zbyt duże wzmocnienie. ECC82 (12AU7), owszem tak. Ale 12AT7 (ECC81) raczej też nie. Natomiast 12AY7 (lub 5751) jest najlepszą lampką wśród tych najczęściej stosowanych.

Lampy te wykorzystuje się bo są popularne, tanie i dostępne. No i to wzmocnienie... Być może producentom wydaje się, że mikrofony będąc głośne są w ten sposób lepsze. To co głośniejsze, przejaskrawione, ma bardziej zwracać uwagę. Robiąc nagrania cały czas walczymy z kompresją, broadcastingowe procesory w rozgłośniach radiowych załatwiają resztę – wszystko gra tak samo. Transmisja radiowa zniszczyła muzyczny przekaz. Być może audiofilia powstała w przeciwwadze, ludzie chcą słuchać prawdziwego brzmienia muzyki.

Jeśli chodzi o lampy mikrofonowe to nadaje się tak naprawdę jedynie kilka modeli. Numer jeden to już wspominana 6072A czyli 12AY7, oczywiście VF14, (ewentualnie EF14 lub UF14 w konstrukcjach DIY), 6AK5, EF800. EF86 to także dobra mikrofonowa lampa, albo E80F, która jest elektronicznie identyczna. Początkowo stosowana w mikrofonie U67 Neumanna, piękny mikrofon. Ostatecznie jednak był on produkowany z lampą EF86, która kosztowała wówczas 2DM, przy cenie E80F wynoszącej 24DM. W przypadku tego mikrofonu wystarczyło jednak zmienić lampę i można było uzyskać o wiele lepiej brzmiącą konstrukcję. Przyznać muszę, iż ja używałbym go tylko z lampą E80F. Jednak wielu wykonawców woli nagrywać na lampie EF86, przy E80F brzmienie jest zbyt czyste, zbyt klarowne, brakuje przesterów, tego legendarnego rockowego brzmienia U67. Wybierają więc ten oryginalny charakter, nawet kosztem czystości brzmienia. Jest jeszcze lampa paluszkowa, na drucikach, AC701, horrendalnie droga. Istnieje wersja Telefunkena ELA M251 oparta właśnie na tej lampie.

Wspomniałem już, że współczesne lampy nie brzmią. Prawdą jest, że im starsza lampa tym jej brzmienie będzie lepsze. Ta sama lampa z lat 50 będzie brzmiała lepiej od tego samego producenta z lat 60, i tak dalej. Gdzie tkwi problem? Mój przyjaciel, Mike Matthews z Electro Harmonix, produkuje w Rosji lampy – takie same maszyny, te same technologie, wszystko jak niegdyś. Zgadza się z opinią, iż współczesne lampki gorzej brzmią. Jego zdaniem powodem niższej klasy dźwięku są materiały – dobra cena, np. molibdenu, wymaga ogromnych zamówień, których nie można zrealizować. Przy zakupie odpowiednich dla produkcji ilości, cena lampy byłaby zbliżona do NOS-ów (New Old Stock), ale wtedy nie byłoby na taką lampę zbytu. Nikt nie kupi lampy współcześnie produkowanej przez Electro Harmonix w cenie Telefunkena z lat 50. O to wszystko się rozbija, na tym rynku ceny dyktuje branża audiofilska, gdzie kupuje się niekiedy oczami, gdzie ważny jest styl i świadomość posiadania czegoś wyjątkowego, z epoki. Telefunken USA skopiował swoje stare mikrofony, cenę ustalił wysoką, ale to rynek podyktował warunki – musieli obniżać ceny. Produkcja była zbyt droga.

W przypadku mikrofonów lampowych bardzo ważne jest jeszcze odpowiednie żarzenie lampy. Podczas konstruowania mikrofonu opartego na lampie VF14 problemem były wysokie szumy. Postanowiono obniżyć napięcie żarzenia z 50 V do, chyba, 40. Szumy zniknęły, a dodatkowo pojawiło się nadzwyczajne brzmienie, mikrofon nabrał tego specyficznego, uwielbianego przez wszystkich kolorytu. Niestety to niedożarzenie powoduje szybsze zużycie lampy – zatruwa się katoda. Z żarzeniem trzeba jednak kombinować podczas prac nad brzmieniem mikrofonu. Nie zawsze nominalne napięcie daje pożądany efekt.

Lampa EF14 jest wersją VF14 z żarzeniem 6,3 V. Teoretycznie miała być identyczna, ale niestety zastosowana w konstrukcjach audio nie brzmi tak samo. Identyczne charakterystyki ma natomiast malutka lampka 6AK5 (F95), jeśli odpowiednio dobrać napięcie żarzenia będzie brzmieć tak samo. Oczywiście znaczenie, choć mniejsze, ma także napięcie anodowe, jak również odpowiednie wartości kondensatorów.

Skąd te ceny?

Ceny tych starych lampowych mikrofonów są w istocie bardzo wysokie. Za Oryginalny ELA M251 można zapłacić obecnie nawet 25.000$. Trzeba jednak przyznać, iż są to rzeczywiście pięknie brzmiące mikrofony, z wielką klasą, ich jakość jest wybitna, ale może w istocie nie tak, by aż tyle za nie płacić... Na ceny tych mikrofonów wpływają też względy kolekcjonerskie i narosła latami legenda – to jest TEN mikrofon, którym nagrywali właśnie ONI, ON, czy ONA.

Naturalność czy ciepło?

Lampa powinna brzmieć naturalnie, ale określamy to niekiedy jako "ciepło", ponieważ tranzystor, zwłaszcza FET, "czuć metalem". Dlatego trzeba ocieplić tę syczącą górę, w lampowych mikrofonach staje się ona jedwabista. Ciepło to naturalność. Każda lampa ma inne ciepło. Mulard ma na przykład opinię mulącego, bas jest rozlany, choć wszystko zależy jeszcze od systemów, w których lampy grają i od akustyki pomieszczenia.

Zdecydowanie lampa?

Moim zdaniem lampy maja przewagę. Nagrywając orkiestrę z chórem mieliśmy wszystko omikrofonowane sekcyjnie, kilkadziesiąt pracujących mikrofonów. Postanowiłem jednak dodatkowo uruchomić nad głową dyrygenta stereofoniczny AKG C24. I dzięki temu miałem gotowe nagranie, nic nie trzeba było więcej robić, brzmiało przepięknie, sekcyjny montaż nie był potrzebny, olbrzymia robota ze zgrywaniem odpadała. Ustawiłem wcześniej charakterystykę XY (tak jak słyszą uszy) i było gotowe.

Stary sprzęt lampowy wymaga opieki, konserwacji. Czasem trzeba przeciągnąć kapsułę, bo się poluzuje, albo złoto się pościera, czasem sprawdzić kondensatory, bo ucieka im pojemność, czasem trzeba też wymienić lampę. Ale lampy grać potrafią długo. W ELA M miałem lampę, która była z roku 59 i pracowała wyśmienicie, ciągle była w formie – 60 lat użytkowania, niekiedy kilkanaście godzin dziennie. Choć dla lamp jest dobrze jak pracują, nie zatruwa się katoda. Jeśli leżą to co jakiś czas należy je wygrzewać. Zdarzało mi się odpakować coś z epoki, z lat 50 czy 60, nowiusieńka lampa, ale do niczego się nie nadająca. Albo utraciła próżnię, albo zatruła się katoda – czasem można przywrócić jej sprawność poprzez odpowiednie wygrzewanie, mam takie specjalne sposoby wygrzewania, bez anodowego napięcia, niekiedy czasochłonne. Zdarzyła mi się lampa bardzo droga, której proces wygrzewania zajął miesiąc. Ale od 3. lat pracuje doskonale, przepięknie gra. Była martwa, ale udało się przywrócić ją do życia. Choć trzeba było poświęcić jej ogromnie dużo pracy, skorzystać z różnych metod wygrzewania.

Niekiedy nawet naprawić udaje się żarzenie. Jest taki specjalista w Czechach, który otwiera lampy i dokonuje ich serwisowania, proces jest kosztowny, opłacalny jedynie dla bardzo drogich i wyjątkowych lamp.

Każda lampa ma swój dźwięk, osobiście wolę triody, stare triody transmisyjne są nie do zastąpienia, niepowtarzalne brzmienia. Oczywiście pentodę można użyć także w trybie triody i będzie dobrze brzmieć, ale takie prawdziwe stare triody są unikatowe – 211 czy 807, 300B trochę mniej, ale 2A3 mimo, że nie ma mocy, pięknie brzmi.

Technika lampowa ma coś z magii. Nie zawsze postępując zgodnie ze sztuką elektroniki uzyskujemy spodziewane efekty. Podczas strojenia pewnego mikrofonu należało ograniczyć jego górę, która była zbyt mocno wyeksponowana, syczała. Andrzej Gamdzyk wykonał odpowiednią zmianę pojemności kondensatora, tymczasem wysokie tony stały się jeszcze bardziej słyszalne. Aby się ich pozbyć należało manewr z pojemnością wykonać zupełnie w odwrotnym kierunku...

Technika lampowa jest wielką tajemnicą. Najbardziej pociągające jest to, że nigdy nie wiadomo jakich można spodziewać się efektów. Jest w tym wielki urok.