Wat is Dualdyne? Het verhaal achter de KSM8

KSM8 Nickel

De Shure KSM8 Dualdyne is de eerste dynamische microfoon ter wereld met een dubbel membraan — een baanbrekend ontwerp dat in feite het geluidspad van een dynamische microfoon omkeert. Om te begrijpen wat hier nu zo uniek aan is, moeten we ons eerst verdiepen in de Shure Unidyne.

Van Unidyne naar Dualdyne

In 1939 introduceerde Shure de eerste unidirectionele microfoon ter wereld met slechts één element – de Unidyne 55. Vóór de Unidyne was het gebruikelijk om een cardioïde richtingskarakteristiek te creëren door een omnidirectioneel én een bi-directioneel element (met een 8-vormige karakteristiek) in één behuizing te plaatsen. Deze eerste ontwerpen werkten niet consistent en de behuizing moest uiteraard wel groot en lomp zijn. Dat veranderde met de komst van de Unidyne.

Vanaf toen raakte de ontwikkeling van microfoons voor live-optredens in een stroomversnelling. Vele andere fabrikanten kopieerden het idee. Alle moderne unidirectionele dynamische microfoons zijn in wezen nog steeds gebaseerd op het ontwerp dat Shure al in 1939 uitbracht.

KSM8

Shure-technicus Benjamin Bauer was de drijvende kracht achter de ontwikkeling van de Unidyne. Ben Bauer realiseerde zich dat het gebruik van slechts één element de beste manier was om rondzingen en een onvoorspelbare geluidskwaliteit te voorkomen. Hij begreep dat als je alleen de voorzijde van een enkelvoudig element blootstelt aan geluid, dit een omnidirectionele karakteristiek oplevert. Als je echter zowel de voorzijde als de achterzijde van een element blootstelt aan geluid, ontstaat er een bi-directionele karakteristiek. Door de onderliggende natuurkundige principes te bestuderen, realiseerde Bauer zich dat als hij de achterkant van een microfoonelement deels kon blokkeren, hij daarmee een gemengde karakteristiek zou creëren tussen omnidirectioneel en bi-directioneel in. Zijn onderzoek leidde tot de ontwikkeling van het Uniphase akoestisch systeem.

Het Uniphase-systeem dat Bauer ontwikkelde, omvat een zorgvuldig berekend netwerk van openingen en kanalen aan de voor- en achterkant van de microfoon waardoor geluidsgolven beide zijden van het membraan kunnen bereiken. De geluidsgolven aan de achterkant van het membraan leggen echter een langere weg af, en dat werkt als een tijdsvertraging. Door opzettelijk vertraagd geluid aan de achterkant van de microfoon toe te laten, zorgde Bauer dat geluiden die 180 graden van achteren komen, exact tegelijkertijd de voor- en achterkant van het membraan bereiken en dus netto nul membraanbeweging veroorzaken. Eureka! De eerste unidirectionele dynamische microfoon was een feit.

Unidyne Elvis

De 55 Unidyne stond met zijn slanke ontwerp al snel symbool voor het overkoepelende begrip ‘microfoon,’ en talloze artiesten en bekende mensen lieten zich met deze buitengewoon fotogenieke microfoon afbeelden. Vooral Elvis werd geassocieerd met de Unidyne – dit iconische beeld werd later zelfs nog eens vereeuwigd op een Amerikaanse postzegel. In 2014 vierde de Unidyne zijn 75e verjaardag zonder iets van zijn aantrekkingskracht verloren te hebben. Moderne versies zetten de traditie voort van deze buitengewoon herkenbare “microfoon zonder naam.” Waarschijnlijk is de Unidyne de meest herkenbare microfoon ter wereld en de belangrijkste concertmicrofoon die er ooit is gemaakt.

Shure-technici zitten echter nooit stil, en bleven het Unidyne-concept doorontwikkelen – om zijn ontwerp en prestaties verder te perfectioneren.

In 1959 werd de Unidyne III de eerste hoogwaardige unidirectionele microfoon waarbij je in de bovenkant moest spreken en niet meer tegen de zijkant van de microfoon. Dit was de voorloper van de SM57 en de grondlegger van de legendarische Shure SM-reeks (oftewel: Shure was het eerste bedrijf dat een bolvormige grille op zijn microfoons plaatste).

In 1964 ontwikkelde Shure het pneumatisch shock-mountsysteem – een bijzonder complex ontwerp dat deel uitmaakt van de akoestiek van de cartridge. Dit werd een uniek kenmerk van veel authentieke Shure-producten. Lees meer over wat het pneumatisch shock-mountsysteem zo bijzonder maakt in onze eerdere bijdrage.

In 1966 werd de nieuwe SM58 bijzonder populair onder rock&roll-artiesten door zijn geluidskwaliteit en duurzaamheid. Tot op de dag van vandaag blijft de SM58 de meest populaire zangmicrofoon ter wereld, al is hij in zijn vijftigjarig bestaan vele malen opnieuw uitgevonden. En hoewel het belangrijk is om het productieproces steeds verder te verbeteren, is de moderne SM58 eigenlijk nog steeds een Unidyne III. Want uiteindelijk is elke moderne dynamische microfoon gebaseerd op de natuurkundige principes die we hierboven hebben beschreven.

En nu? Wat is de volgende stap?

Hoewel unidirectionele microfoons met één element minder last hebben van rondzingen en een betere geluidskwaliteit leveren, zijn ze op andere punten weer zwakker: Zo hebben ze vaak last van het nabijheidseffect (proximity effect) en van geluidskleuring buiten de hartlijn.

Ziedaar de KSM8 Dualdyne – de eerste dynamische handmicrofoon ter wereld met een dubbel membraan, en de belangrijkste technologische vooruitgang op het gebied van dynamische microfoons sinds de Unidyne in 1939.

In het hart van de KSM8 zit een compleet nieuw ontworpen cartridge met twee ultradunne membranen en een omkeersysteem voor de luchtstroming. Het resultaat is een microfoon die nagenoeg geen proximity-effect kent; die nauwelijks geluid oppikt buiten de hartlijn; en die zelfs zonder equalizer of nabewerking een ongeëvenaard heldere stemregistratie levert.

De onderstaande grafieken geven aan hoe de KSM8 presteert in vergelijking met gangbare dynamische handmicrofoons:

Proximity Effect

Het ontbreken van een nabijheidseffect vergroot het bereik waarin de microfoon zonder vervorming is te gebruiken; met een frequentierespons die ongekend nauwkeurig is voor een dynamische microfoon.

KSM8 proximity effect

 

Frequency Response

De rode lijn in de onderstaande grafiek is van de KSM8; let vooral op zijn aanmerkelijk vlakkere frequentiekarakteristiek – met name in het presentiegebied.

KSM8 frequency response

 

Consistente richtingskarakteristiek

De laatste grafiek toont de consistente prestaties van de KSM8 bij verschillende frequenties.

KSM8 polar pattern

Net zoals de Unidyne bevat nu ook de KSM8 een compleet nieuw microfoonelement. Zijn nagenoeg ontbrekende nabijheidseffect en superieure onderdrukking van het omgevingsgeluid is te danken aan een baanbrekend systeem voor omkering van de luchtstroming en het gebruik van twee ultradunne membranen — één actieve en één passieve. Het passieve membraan maakt deel uit van het akoestisch ontwerp van de cartridge en zorgt dat er vrijwel geen nabijheidseffect meer optreedt. Het actieve membraan aan de voorzijde levert samen met de spoel en magneetopstelling een frequentierespons die voor een dynamische microfoon ongekend nauwkeurig is.

Vervangt deze microfoon andere Shure-microfoons?

Nee. Elke microfoon kent zo zijn eigen toepassing – er is niet één microfoon die voor elke denkbare situatie optimaal is. Zo is bijvoorbeeld de Unidyne III-cartridge nog steeds de beste microfoon met enkelvoudig membraan en pneumatisch shock-mountsysteem dat voor die prijs verkrijgbaar is. De Dualdyne behoort tot een nieuwe categorie van cartridges die – zoals we in dit artikel beschrijven – op allerlei gebieden beter presteert door essentiële ontwerpinzichten van de Unidyne te benutten. En daarmee levert de Dualdyne een doorbraak in het prestatieniveau bij toepassingen waar juist deze verbeteringen tellen.

Neem nu bijvoorbeeld Mumford and Sons:

“Marcus vond de KSM8 geweldig toen hij hem gisteren voor het eerst gebruikte op Rock in Roma. En ik ook! Superhelder, een vlakke respons, soepel in het hoog en hij onderdrukt omgevingsgeluid echt geweldig! Marcus wil nu het liefst meteen van microfoon wisselen, en hij zei ook nog dat hij er goed uitzag en wilde hem niet meer teruggeven….” – Chris Pollard, geluidstechnicus Mumford & Sons.

In dit voorbeeld profiteert Marcus van de consistentie in de cardioïde richtingskarakteristiek die de verstaanbaarheid van de monitormix verbetert. In combinatie met zijn voorkeur voor een vlakke frequentierespons en een soepel hoog is de KSM8 de perfecte microfoon voor deze toepassing. Geeft een artiest echter de voorkeur aan meer presentie, dan is de SM58 – of zelfs de Beta58 – een betere keus.

Net als Mumford and Sons gaf ook Hozier vergelijkbare terugkoppeling over de consistentie van de KSM8:

“We willen jullie even laten weten dat we vandaag de nieuwe microfoon hebben geprobeerd en het was een groot succes. Vooral Andy (Hozier) was er weg van.

Zijn versterkingskarakteristiek is gelijk aan die van de Beta maar hij heeft een soepeler 3-5k frequentiebereik. En hij levert een mooie presentie zonder onnodige pieken. Vooral de stem klonk zeer natuurlijk in de mix. Al met al een absoluut succesnummer. Andy gaat hem vanaf nu als zangmicrofoon gebruiken.”

De op vocalen gerichte muziek van Hozier profiteert bij uitstek van de consistente, vlakke frequentierespons zonder nabijheidseffect. Maar andere soorten muziek en zang vragen wellicht juist wél om een microfoon met nabijheidseffect (om bijvoorbeeld zwakke vocalen dikker aan te zetten).

De conclusie

De KSM8 gebruikt baanbrekende technologieën die een nieuwe generatie dynamische microfoons inluiden. Er bestaat niet één soort microfoon die optimaal is voor elke stem en voor elke toepassing. De KSM8 lost echter wel de meest voorkomende problemen op van de bestaande dynamische microfoons. Net zoals de Unidyne in 1939 het antwoord was op het probleem van rondzingen, vormt de Dualdyne in 2016 het antwoord op de problemen die gangbare dynamische microfoons hebben. Het is de volgende stap in de innovatiegeschiedenis van microfoontechnologie – een traditie waar wij (en Benjamin Bauer) trots op mogen zijn.

Meer informatie: ksm8.shure.eu

Advertisements

One comment

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s