SM7B - szumy wyjaśnione

Tyle było narzekania na szumy SM7B, tyle jojczenia, ale teraz koniec z tym, bo ostatecznie problem został wyjaśniony i to nie na zasadzie eksperymentu (chociaż to też), ale bardzo technicznie i precyzyjnie. Dokonał tego Pan Tomasz Wróblewski z "Estrady i Studio", do którego zwróciłem się z pytaniem - w końcu kto mógłby mnie bardziej skutecznie przekonać? Pan Tomasz poświęcił sporą chwilę nie tylko na przeczytanie moich sążnistych e-maili, ale też na odsłuchanie przykładów i odpisanie mi w sposób wyczerpujący. Pozwolę sobie przytoczyć fragment z wiadomości e-mail, w której jest wyjaśnione, o co chodzi w tym wszystkim (cytat troszkę dopasowałem w miejscach, gdzie Pan Tomasz zwracał się bezpośrednio do mnie, żeby zabrzmiało to bardziej uniwersalnie):

Zacznijmy od tego, że sam mikrofon nie szumi, a w każdym razie nie jest to szum rejestrowalny, ponieważ plasuje się w zakresie szumów Browna wynikających z chaotycznego ruchu elektronów w elementach pasywnych mikrofonu. Ruch ten nie jest pobudzany prądem elektrycznym, zatem można założyć, że szumu nie ma. Zwłaszcza że impedancja wyjściowa SM7B to jakieś 150 omów, zatem dla wielu układów wejściowych przedwzmacniaczy będzie on postrzegany niemal jak zwarcie.

Shure nie podaje poziomu szumu własnego SM7B, ale można go dość łatwo wyliczyć dodając czułość dla 1Pa do wartości 1Pa w dB SPL (59+94) i odejmując deklarowaną wartość zakłóceń przydźwięku wynoszącą 11dB SPL (widać go ładnie na załączonym spektrogramie pod postacią 50 Hz wraz z harmonicznymi). Wychodzi nam jakieś 140dB (inaczej mówiąc -140dBu). Zakładając, że najlepszy przedwzmacniacz, jakiego można użyć, będzie miał poziom szumów własnych rzędu -125dBu (bez żadnego ważenia), to i tak pozostaje jeszcze co najmniej 15dB, zanim w ogóle zacznie się szum mikrofonu. A zatem to, co słychać, to przedwzmacniacz, a nie mikrofon.

I tu niestety musimy przejść do dopasowania impedancji, bo to właśnie od tego będzie zależeć wartość szumów własnych przedwzmacniacza. Większość rozwiązań beztransformatorowych ma impedancję rzędu 1,2 kilooma, co teoretycznie powinno funkcjonować idealnie (zaleca się dopasowanie 1:10). Jednak konieczność wzmocnienia sygnału o 20dB więcej niż w typowych sytuacjach sprawia, że preamp musi pracować w mało komfortowej sytuacji dużej amplifikacji, kiedy to obciążenie jego wejścia istotnie wpływa na zakres dynamiki, czyli w praktyce poziom szumów.

Korzystniej zatem byłoby użyć przedwzmacniacza, w którym taki związek przyczynowy nie następuje, czyli z wejściem separowanym transformatorowo. Wzmacniacz napięciowy widzi wówczas stałe obciążenie, a przekładnia transformatora pozwala "za darmo" wzmocnić sygnał o przynajmniej kilka decybeli. Jeśli do tego jest to np. 1073 ze wzmocnieniem rzędu 70dB, to problem jest rozwiązany. Teoretycznie, bo 1073 też ma swój rezydentny szumek :-)

W skrócie: jeśli dobrej klasy klon/oryginał [wzmacniaczy] 1073 lub API 312, i/lub oryginalny CloudLifter (który ma perfekcyjnie dobrane JFET-y) nie rozwiążą problemu, to trzeba z nim żyć dalej.

Zrzut ekranu, o którym wspomniano wyżej

Czyli faktycznie okazuje się, że po prostu trzeba SM7B podpiąć do (bardzo) dobrego przedwzmacniacza. Ale nie tyle dobrego-drogiego, co o odpowiednich właściwościach, czyli niskoszumowego i odpowiednio dobraną impedancją.

No cóż, czyli jeśli ktoś kupuje Shure SM7B i nie chce, by mu ten mikrofon szumiał (bo się szumami przejmuje), to powinien od razu zainwestować w jakiś dobry przedwzmacniacz - sam aktywator nie wystarczy, bo owszem, on wzmocni sygnał, ale to niczego nie zmieni. I tutaj dochodzę do zagwozdki, którą przedstawia ostatnie cytowane zdanie: "i/lub oryginalny CloudLifter (który ma perfekcyjnie dobrane JFET-y)", które sugeruje, że CloudLifter ma nieco inne właściwości niż pozostałe aktywatory na rynku i być może akurat SM7B jest wzmacniany bez aż takiego szumu? A to z kolei by wyjaśniało, że dużo osób w testach SM7B nie narzeka na szumy, bo właśnie używały one CloudLiftera...*

Tak czy inaczej, obie wady (cechy?) SM7B zostały wyjaśnione, rozwiązania są mniej więcej znane, można spać spokojnie. Uf!

Swoją drogą, Pan Wróblewski został przez te moje pytania na tyle zainspirowany, że nagrał nawet film wideo o SM7B, jego historii i problemach, napotykanych przy jego użytkowaniu:

*) Jestem już po testach CloudLiftera i niestety, okazuje się, że najwyraźniej nie we wszystkich egzemplarzach montuje się wspominane JFET-y, bo mój egzemplarz ani o jotę nie zmniejszył szumów, generowanych w torze sygnałowym. No cóż, co zrobić...