Microfoon STC 4033

Geschreven door Staf Van Tittelboom.

STC 4033 credDe STC (Standard Telephones and Cables Limited) 4033A is een samengestelde microfoon met opvallend bijna perfect cardioide (niervormige) richtgevoeligheid, zowel in het horizontaal als in het verticaal vlak. Het is een combinatie van een bewegende spoel- en een bandtype microfoon. Beide kunnen ook onafhankelijk worden gebruikt, waardoor 3 types van microfoon ontstaan. Dit kan gekozen worden door middel van een ‘PCR-‘schakelaar aan de achterkant.

In de C positie bekomen we een cardioide met gevoeligheid vooraan (in een hoek van 120°) en grote ongevoeligheid schema STC4033aan zijkant en achteraan.
Dit maakt de microfoon uiterst geschikt voor gebruik in plaatsen met stoorgeluiden, op microbooms in TV-studio of theater. Ook bij gevaar van rondfluiten door invallend geluid van de public adress is dit een pluspunt. Bovendien is de microfoon vrij robuust gebouwd en ongevoelig aan schokeffecten.

In R (van Ribbon) is alleen de bandmicrofoon ingeschakeld, wat resulteert in een 8-vormige richtkarakteristiek, met dode zones naar de zijkanten.

In de P (van Pressure) werkt alleen de spoelmicrofoon met een omnidirectionele karakteristiek. In tegenstelling met de meeste ‘bewegende spoel-‘microfonen accentueert de 4033A de lage tonen niet bij dichtbij spraakgebruik.

Alleen in de ‘C-‘stand staan beide band- en spoelmicrofoon in serie; bij ‘P’ of ‘R’ stand is telkens een onderdeel kortgesloten.

De microfoon is moeilijk te openen. Hieronder een foto van het inwendige van een exemplaar :

STC4033open 

 Oorsprong van de foto : xaudiaelektrik.blogspot.be .

De zwarte "handvatten" links boven zijn de magneten van de bandmicrofoon. Ongeveer in het midden vinden we de omnidirectionele microfoon, in feite een ingebouwde STC 4021, zie hier voor een beschrijving. Verder de onderdelen voor de omschakeling van richtkarakteristiek.

De microfoon werd vooral gebruikt in de jaren ’50 en ’60. Hij weegt 1360 gram.

Microfoon STC 4017C

Geschreven door Jan Cuypers.

winstonchurchill red

Dit is de microfoon die Winston Churchill, koning George VI en Leopold III gebruikten om de bevolking toe te spreken. Langs deze microfoon verklaarde president Roosevelt na de aanval op Pearl Harbor de oorlog aan Japan.

leopoldIII redRoosevelt Declares War  George VI red

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dit is de Britse versie van de Western Electric 618, de eerste dynamische microfoon ter wereld, een ontwerp van de nu vergeten audiopioniers Wente en Thuras. Hij kwam op de markt begin dertiger jaren. Tot dan maakten koolmicrofoons de dienst uit. Hij was een ogenblikkelijk succes.

 Hij is stevig (en zwaar : ongeveer anderhalve kilogram) en hij kan tegen een stootje. Daardoor is hij bij uitstek geschikt voor reportagewerk. Als de reporter hem niet in de hand houdt wordt hij soms  met veren of rubbers opgehangen. Dat belet dat trillingen de microfoon bereiken en terecht komen in de audioketen.

kostprijs microfoons 1935Microfoons waren duur : in 1935 had het NIR 47 microfoons in gebruik, tegen een prijs van 5.000 frank per stuk. Een ongeschoolde bouwvakker verdiende toen 4,13 frank per uur!

 We beschikken over twee modellen : de STC 4017A is de oudste. Aan de achterzijde heeft hij een connector (zoals de meeste microfoons op de foto's).  De tegensteker aan de kabel heeft de neiging daaruit te vallen, liefst in het midden van een uitzending. Daarom kwam het type STC 4017C op de markt (of er ooit een B was weten we niet), voorzien van aansluitklemmen zoals op de tentoonstelling.

 

 

 

 

Bij een dynamische microfoon brengt het geluid een membraan tot trilling. Dat laatste is verbonden met een spoel die beweegt in een magnetisch veld. Daardoor wordt een elektrische spanning opgewekt die evenredig is met de snelheid van beweging. Dat is in feite hetzelfde principe als een dynamo. (Legt men aan de microfoon een signaal aan dan werkt hij als luidspreker. De dynamo wordt motor.) De foto's hieronder zijn afkomstig van een onbekende EBAY-verkoper die beelden verstrekte van zijn microfoon in verschillende stadia van demontage. Inwendig zijn onze microfoons gelijkaardig.

 Vooraanzicht2red

 

zijaanzicht1red

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 De geopende microfoon, met de zijden beschermdoek en het metalen rooster verwijderd, foto links. Het membraan is van blauw aluminium en bolvormig, wat het licht en stevig maakt. Links en rechts ervan zien we de aansluitpunten. Het gaatje links is het uiteinde van een buis die zorgt voor dezelfde atmosferische druk voor en achter het membraan. Deze microfoon is omnidirectioneel, dat betekent dat hij voor alle richtingen even gevoelig is. Daartoe mag er geen geluid langs achter op het membraan invallen. Op de foto rechts zien we dat buisje, dat tot achterin de microfoon doorloopt, en zo het geluid tegenhoudt. De groene en zwarte draden bovenaan lopen naar een magnetisatiespoel; de magneet wordt maar gevormd als de microfoon geassembleerd is (met een stroomstoot), zo worden er geen ijzerpartikeltjes e.d. aangetrokken. 

De frequentiecurve loopt door tot 10 kHz, geen geringe prestatie in een tijd dat radio en grammofoonplaten het bij 5 kHz al voor bekeken hielden.

 Naast STC (Standard Telephones and Cables) vindt men ook het merk Standard Electric op de microfoons.

Alle foto’s van dit artikel : ©rr

de appel en het koekje

Geschreven door Jan Cuypers.

Als je appel en koekje googelt kom je terecht bij recepten voor appelkoekjes. Logisch, natuurlijk, maar geen onderwerp voor deze website.

Maar zie :  Als je deze microfoonmicrofoon LTM 3630red bekijkt dan zie je direct waarom hij bij de BBC-radiotechnici bekend was als de “apple and biscuit”, appel en koekje dus, of nog  “ball and biscuit”. Bij de BBC-tv-mensen heette hij dan weer “the thistle”, de distel. Ook iets voor te zeggen. In de VS noemde men hem “eight ball”, een soort zwarte biljartbal. Wat zijn NIR-bijnaam was weten we niet. Maar hij was wel zeer bijzonder, en ons exemplaar zeker.

Het is een dynamische studiomicrofoon, met een rondomgevoelige richtkarakteristiek. Het is dus geen reportermicrofoon (hoewel hij wel als dusdanig gebruikt werd). Een beetje contra-intuïtief moet het schermpje (het koekje) naar boven gericht worden. Dit schermpje gekoppeld met de bolvorm zorgt ervoor dat de microfoon even gevoelig is voor geluid, uit welke richting het ook komt. Hij is dus rondomgevoelig, of omnidirectioneel. De frequentiekarakteristiek is zo goed als vlak van 30 Hz tot 10 kHz. Voor een microfoon waarvan het ontwerp 80 jaar oud is geen onaardige prestatie.

Dat is geen toeval, integendeel. De kenmerken van dit precisietoestel zijn het resultaat van een wetenschappelijke aanpak. De analyse ervan kunnen we lezen vanaf pagina 406 van de “Bell System Technical Journal” jaargang 1936. Daar vinden we het artikel “a non-directional microphone” van de hand van Marshall en Romanow (op internet te raadplegen, zie o.m.   https://archive.org/stream/bell00systemtechnvol15iamerrich#page/404/mode/2up ).

Dit indrukwekkende artikel beschrijft de theoretische basis voor het ontwerp van de - en hier wordt het wat ingewikkeld - Western Electric-microfoon type 630A. Deze micro kwam in 1935 op de markt. Voor Europa werd hij in Groot-Brittannië onder licentie geproduceerd door de firma STC (Standard Telephones and Cables). Dit bedrijf was sinds 1925 eigendom van ITT. De productie - hij heette daar STC type 4021 - liep door tot ergens in de jaren 1960.

Ons exemplaar is weer anders, want van het type 3630A van “le Matériel Téléphonique” (LMT). Dit was een Frans zusterbedrijf van STC, dus ook eigendom van ITT. Maar dat betekent niet dat de micro echt van Franse makelij is : de gebruikte schroeven zijn van het “Engelse” Whitworthtype, en niet metrisch zoals op het continent gebruikelijk. De Franse microfoons komen dus wellicht uit de Engelse STC-fabrieken... hoewel, de binnenzijde van de behuizing draagt het merk "ALUVAC". Dit is het merk voor producten in Zamak (een gemakkelijk gietbare legering) van de Fonderie de Précision de Nanterre. Deze Franse producent is vooral bekend voor zijn miniatuurautootjes "Solido". Na verschillende overnames is de productie in Europa gestopt in 2006.

Wanneer kocht het NIR deze micro’s aan? Moeilijk te zeggen. Kort na de oorlog? In de jaren 1950 vallen dynamische studiomicrofoons in onbruik, de condensatormicro’s van Neumann doen dan hun intrede. Bij de BBC net als bij ons worden de “bolletjes” verder gebruikt voor meer nederige toepassingen : vele eindigen hun loopbaan als intercommicrofoon, hoewel ze daar niet echt voor geschikt zijn.

Maar na regen komt zonneschijn : in sommige revivalgevoelige opnamestudio’s zijn ze momenteel populair voor drums. Zelfs de Abbey Roadstudio’s hebben drie exemplaren. Toegegeven, die hebben tientallen types microfoons in hun aanbod.

Even technisch : in vergelijking met de omnidirectionele microfoon STC 4017C van dezelfde makelij (klik hier voor een artikel erover) ziet dit model er veel kleiner uit. Lijkt de ene microfoon wat op een conservenblik dan is de andere praktisch perfect bolvormig. Waarom?

Voor geluidsgolven die zijdelings of langs achter invallen vormt de behuizing van een microfoon een obstakel. Ze moeten er als het ware rond lopen. Dat lukt door een fenomeen dat men diffractie noemt. Door de diffractie buigen golven rond een hindernis.

Wat nog van belang is :

$1-     deze buiging is beter naarmate de afmetingen van het obstakel kleiner zijn ten opzichte van de golflengte. Dus, hoge tonen (met een korte golflengte) worden minder goed weergegeven wanneer ze langs achter invallen dan lage. En een microfoon van kleine afmetingen zal ook beter rondomgevoelig zijn voor hoge frequenties dan een grote microfoon.

$1-     een bol buigt de geluidsgolven beter af dan een cilinder of een balk van dezelfde afmetingen.

Onze kleine bolvormige microfoon LMT 3630 zal dus kwalitatief beter zijn dan de grote cilindrische STC 4017. De eerste is dan ook een studiomicrofoon, de tweede een reportermicro.

Hieronder staan de frequentiecurves van beide microfoons uit bovengenoemd artikel.

Bij een ideale microfoon die geluid uit alle richtingen even goed capteert, vallen de curves voor alle hoeken (90°, 0°, 30°..) samen. We zien dat onze microfoon (die hier 630-A heet) dit ideaal het best benadert.

En bij een ideale microfoon die voor alle frequenties even gevoelig is, zijn die curves alle vlak en horizontaal. Dat aspect is ook beter bij onze microfoon… indien we de figuren mogen geloven natuurlijk.

image002

image004

Waarvoor dient dan het schijfje bovenop de microfoon? Om de laatste correcties uit te voeren voor de allerhoogste frequenties. Het verzwakt de golven die langs boven invallen en versterkt door reflectie de golven die uit andere richtingen komen.

image006

 

Werpen we even een blik op het inwendige. Als we een doorsnede bekijken (ook uit het artikel), dan bestaat de bol eigenlijk uit twee delen.

In de bovenste helft zit het gevoelige element, een diafragma en een spoel (diaphragm and coil) die zich in een magnetisch veld bevindt. De onderste helft bevat enkel de connector (terminal plug) en een rubberen buisje (equalizing tube) dat verbonden in met de buitenlucht; het dient om de druk binnen en buiten gelijk te houden en ook om de lagere frequenties te verbeteren. Verwijder twee schroeven en de bol valt uiteen in twee helften.

 image008

 In de onderste helft zien we de soldeerpunten van de connector en het rubberen buisje waarvan sprake.

 

image010 In de bovenste helft zien we de microfooncapsule (met het getal 455 op), die door een ring vastgehouden wordt. De vrije ruimtes zijn opgevuld met dempende vezels, ik vermoed van wol.

 Als we de capsule er uit halen zien we het blauw aluminium membraan of diafragma en de gegroefde ophanging. Dit membraan is bolvormig om zijn stijfheid te vergroten zodat het als één geheel trilt. Om dezelfde reden is het blauw geanodiseerd : dat verhoogt ook hardheid en stijfheid. Het ringvormige deel errond is dan weer gegroefd zodat het diafragma vlot op en neer kan bewegen.image012

 

 

Onderaan de rand van het diafragma zit de spreekspoel, die de spanning opwekt. Het geheel is gelijmd op een ronde magneet, waarbinnen de ringvormige spreekspoel kan bewegen.

 

We hebben bij een zwaar beschadigd, onbruikbaar exemplaar deze lijm verwijderd en de magneet open gelegd. We zien de op de foto zwarte ringvormige luchtspleet waarbinnen normaal de spoel beweegt.

magneet Op de andere foto zien we dat deze spoel bestaat uit een op mekaar gelijmde platte aluminium draad. Klik op de foto voor meer detail over de overgang van spoel naar aansluiting.spoel

 

 

Meer gegevens en foto’s op :

 http://www.modestoradiomuseum.org/microphone%20man%204.html

Beluisteren kan (de eerste minuut mag je vergeten) op :

 https://www.youtube.com/watch?v=zXICfcS1fd0&feature=youtu.be

De eerste jinglepc

Geschreven door Marleen Bergen.

Pionieren met radiojingles

In het depot van het Omroepmuseum staat een van de eerste jingle-pc’s van de radio. Op het eerste gezicht niks spectaculairs: een pc-scherm en wat randapparatuur. Maar de software is in het begin van de jaren ’90 in de VRT ontwikkeld en was destijds absoluut uniek. Alles werkt ook nu nog prima. Systeemingenieur Wim Vanherp is er terecht trots op. 

image002

 

De studiopraktijk als inspiratiebron.

Wim kwam in  1993 als geluidstechnicus van de muziekdienst opnieuw naar de radiostudio’s. Daar was al een eenvoudige jinglecomputer in gebruik, waarmee 10 jingles op 1 scherm werden getoond en 1 jingle per keer gestart kon worden. Projectingenieur Paul Piens had die allereerste versie geschreven bij de start van Donna (1989). Als man van de praktijk begon Wim na te denken over een meer gesofisticeerde toepassing. De programmamakers vroegen niet liever.

Wim Vanherp: Mijn oude liefde voor programmeren kwam weer naar boven en ik kocht zelf een licentie van c++ borland om die veelbesproken computertaal te leren. Met een primitieve simulatie trok ik naar Paul Piens. Ik sta er nu nog altijd versteld van dat ik de kans kreeg om  dat voorstel uit te werken.

Ik had een aantal ideeën in mijn hoofd over hoe er met jingles kon gewerkt worden en besloot om de lat maar meteen redelijk hoog te leggen. Dit waren mijn concrete doelstellingen:

- De nieuwslezer moest  de nieuwsbulletins mét hoofdjingle, breaks, bedjes, tussenjingles, eindjingle op een heel eenvoudige manier foutloos kunnen presenteren.

- Het einde van een programma ‘poepsimpel’ maken.  Toen was het immers nog de gewoonte om een eindtune tegen het tijdsein op het uur te laten uitkomen. Die jingle moest op de achtergrond precies op tijd gestart worden om dan langzaam ingefaden te worden onder de laatste afkondiging van de presentator. Bovendien kon er ook altijd nog verkeersinfo komen met weer een eigen jingle.

- Het jinglecircus bij studio Brussel mogelijk maken, anders gezegd een mix van 3 of 4 jingles over elkaar realiseren  zonder de technicus helemaal gek te maken.

- De workflow vereenvoudigen door bepaalde scènes vooraf klaar te zetten.                              Een voorbeeld: 1 jingle start en op het einde start automatisch de volgende jingle in een lus, ondertussen staat er een derde jingle klaar die een aantal keren kan gespeeld worden over de vorige jingle en dan kan een vierde jingle alle huidige lopende jingles stoppen.

- De speler moest 4 kanalen kunnen weergeven op 1 uitgang naar de mengtafel waarvan er 1 kanaal stil moest kunnen lopen. 

- Er moest een opnamemodule komen en alle jingles moesten op een netwerk kunnen opgeslagen worden.image004

-De bediening in de studio moest heel eenvoudig zijn en mocht enkel bestaan uit een klaviertje met een twintigtal toetsen. Geen muis! En zeker geen handleiding  die presentatoren en technici moesten instuderen.

Keuze van de programmeertaal

Wim Vanherp: Om dit alles te programmeren koos ik voor C++ onder DOS.   Waarom? Omdat  ik gewoon gecharmeerd was door het cryptische c++ taaltje. Wat een schoonheid straalt er toch uit van  “ char *strcpy ( char *dest, const char **src )”.  De toenmalige Windows 3.x-versie vond ik een gruwel.   

Het programmaverloop in DOS kan je best beschrijven als een grote lus waarbij duizenden taken na elkaar worden uitgevoerd.  Om alle taken na elkaar te laten lopen en toch op elkaar te laten inspelen, kon iedere taak een aantal vlaggen zetten die door een volgende taak moesten worden geïnterpreteerd. Ook waren er tientallen tellers die door elk van die taken werden opgeteld, afgeteld of gereset. Het klinkt misschien wat ingewikkeld voor een leek, daarom een vereenvoudigd voorbeeld uit een flow. Het manueel stoppen van een jingle doet de lopende jingle uitfaden, zal ondertussen de kleur van deze jingle laten knipperen tussen rood en groen en intussen zal de volgende jingle in de pagina klaarstaan want zo hadden we dit ingesteld voor deze scene.

Wanneer je vandaag een programma schrijft in Windows, worden een heleboel van die taken uitgevoerd door routines die al in het systeem zitten. Destijds moest ieder onderdeel voor een groot stuk zelf geschreven worden.

Eindigen in schoonheid.

Het meest succesvolle onderdeel was ongetwijfeld de workflow aan het einde van een programma. De eindtune werd geselecteerd en je koos de tijd wanneer deze jingle moest stoppen. Standaard vertrok deze jingle dan in mute en begon de afteller te lopen op het berekende startmoment. In werkelijkheid liep deze jingle helemaal niet zodat alle kanalen van de jinglespeler nog vrij waren. Onder de laatste afkondiging en na een eventuele verkeersjingle kon dan de fader op de mengtafel dichtgezet worden, de jingle werd uit mute gezet met 1 toets (in werkelijkheid startte die nu ergens middenin) en de jingle kon langzaam ingefaden worden. Nu lijkt dit zo simpel maar ook latere productiesystemen waren niet in staat om dit te doen.

Een succesverhaal.

In 1995 is de eerste versie van dit programma bij Studio Brussel in gebruik genomen. Korte tijd later volgde Radio 2.  Intussen hebben de radionetten nieuwere jingle-software, maar tot begin 2015 – 20 jaar later dus! – werd  diezelfde jinglecomputer nog gebruikt voor de regionale uitzendingen van Radio 2. Van een succes gesproken!

Wim Vanherp: Het speelde in mijn voordeel dat ik de workflows goed kende en ze kon herleiden tot eenvoudige stappen. En van meet af aan hield ik rekening met de steeds grotere eisen van de programmamakers. Zonder heksentoeren uit te halen kon ik nieuwe elementen implementeren. Bovendien was ik nogal fanatiek met dit project bezig. En dat Paul Piens mij al zijn vertrouwen gaf, was ook een belangrijke steun.

Wim Vanherp (juni 2015)

 

Een piepkleine demo :

 

'ResponsiveMedia' plugin by Geoff Hayward.