Lijnniveau, Microfoon Niveau, Instrument Niveau…
Of nog Line Level, Mic Level en Instrument Level in het Engels…
Bij het werken met audio-apparatuur, en met name onze beroemde audio-interfaces in de studio en home studio, worden we voortdurend geconfronteerd met een heleboel vocabulaire rondom het signaalniveau — vocabulaire dat, dat is waar, in het begin een beetje ontmoedigend kan zijn.
Feit is dat begrijpen wat deze audio-niveaus betekenen bijzonder belangrijk is: als je twee apparaten verkeerd aansluit, kun je een van hen beschadigen of opnames maken met te veel achtergrondgeluid.
Door dit artikel heen, stel ik voor om deze concepten te demystificeren zodat je alle nodige informatie hebt om zonder problemen in je studio te werken.
Het microfoon niveau (mic level)
Het microfoon niveau, zoals de naam al aangeeft, is het signaalniveau dat door een microfoon wordt gegenereerd.
Zoals je zou verwachten, is dit elektrische signaal extreem laag: gemiddeld ligt het tussen -60 dBV en -40 dBV, oftewel tussen 0.001 en 0.01 volt.
Dat is echt niet veel.
(We zullen later nog even terugkomen op deze eenheid, de dBV).
Natuurlijk hangt het signaalniveau af van de gevoeligheid van de microfoon en het volume van de geluidsbron: hoe harder je in je microfoon spreekt, hoe hoger het elektrische signaal dat eruit komt.
Hoe dan ook, het signaal blijft altijd erg laag: daarom sluiten we onze microfoons aan op voorversterkers om het signaal van een zogenaamd microfoon niveau naar een lijnniveau te verhogen.
Vaak gebruiken we in de home studio de voorversterkers die al in onze geluidskaart zijn ingebouwd.
Kabels met een XLR aansluiting worden meestal gebruikt om de microfoon met de voorversterker te verbinden.
Het instrument niveau (instrument level)
Het instrument niveau komt overeen met het niveau van het elektrische signaal dat uit gitaren en basgitaren komt.
Het is een signaal dat zich bevindt tussen het microfoon niveau waar we het net over hadden en het lijnniveau.
Natuurlijk hangt het af van de microfoons die op het instrument zijn gemonteerd (actieve microfoons, passieve microfoons) — maar gemiddeld kunnen we zeggen dat de signalen op instrument niveau zich bevinden tussen 0.1 en 0.2 volt.
Via een impedantie-aanpassing (bijvoorbeeld door het gebruik van een DI Box) en vervolgens het gebruik van een voorversterker, verhogen we opnieuw het signaal van instrument niveau naar lijnniveau zodat we ermee kunnen werken in de studio.
Wat betreft kabels en aansluitingen, zijn het natuurlijk TS jacks die meestal worden gebruikt om de signalen op instrument niveau te vervoeren.
Opmerking: vanwege de verschillen in niveau en impedantie tussen instrument ingangen en microfoons, is het niet aan te raden om een microfoon op een gitaarinvoer aan te sluiten.
Het lijnniveau (line level)
Is het goed, heb ik je nog niet verloren? 🙂
Gelukkig maar, want we gaan naar een iets ingewikkelder gedeelte. Dat gezegd hebbende, ik zal mijn best doen om het onderwerp zo toegankelijk mogelijk te maken.
Belofte!
Het lijnniveau, minder bekend in de home studio
Het lijnniveau, is het hoogste niveau waarmee je in je studio gaat werken (met uitzondering van het volume in je luidsprekers, maar dat is een ander onderwerp).
Anders gezegd, het is ook het niveau waarop je moet werken zodra de opnames zijn gemaakt.
Maar paradoxaal genoeg is het een niveau dat iets minder bekend is bij beginners in de home studio, omdat ze het niet altijd nodig hebben.
We vragen ons soms af waar die line in ingang voor dient die we niet gebruiken…
Laat me uitleggen:
Wanneer je je gitaar registreert door deze op je audio-interface aan te sluiten, wordt het niveau omgezet in lijnniveau — dat hebben we eerder gezien. Dit lijnniveau zie je echter niet echt: het blijft in je interface en wordt naar je luidsprekers of naar je converter gestuurd, die het signaal omzet in een digitaal signaal voor je computer.
Met andere woorden, je gebruikt het lijnniveau zonder het te weten.
Maar vanaf het moment dat je een externe preamp of bijvoorbeeld een effectrack (reverb, compressor…) toevoegt, begin je zelf met het lijnniveau te werken.
Wat is het lijnniveau dan?
Het lijnniveau is simpelweg het elektrische niveau waarop we ons audiosignaal gaan bewerken zodra het is voorversterkt door een preamp:
- het is het niveau waarop het signaal de preamp verlaat;
- het is het niveau dat uit de meeste synthesizers komt;
- het is het niveau dat de analoog/digitaal converter verwacht om het geluid om te zetten in een vorm die door je computer begrepen kan worden;
- het is het niveau dat de digitaal/analoog converter reproduceert wanneer hij signalen van je computer omzet;
- het is het niveau dat verwacht wordt door de versterker die ingebouwd is in je luidsprekers (of extern, dat is hetzelfde);
- en tot slot, het is het niveau dat verwacht wordt door de meeste hardware-apparaten die we tegenkomen om het audiosignaal te manipuleren (met name compressors en EQ’s in studio’s).
Een beetje geschiedenis: de term “line” verwijst naar de “telefoonlijnen”. Inderdaad, aan het begin van de 20ste eeuw was het niveau van deze telefoonlijnen precies rond de 1 volt.
Het lijnniveau is veel sterker dan het instrumentniveau of het microfoonniveau waar we in het begin van het artikel over hebben gesproken.
Het ligt inderdaad meer rond de 1 volt, dus potentieel 1000 keer sterker dan het microfoonniveau.
De consequentie is relatief duidelijk: het is niet aan te raden om een microfoon op een lijninvoer aan te sluiten, aangezien het signaal te zwak zou zijn en verdrinkt in het achtergrondgeluid.
Omgekeerd moet je vermijden om een uitgang op lijnniveau aan te sluiten op een ingang die een zwakker signaal verwacht (lijnniveau of instrumentniveau): het signaal zou te sterk zijn, wat vervorming zou veroorzaken of je apparatuur zou kunnen beschadigen.
Let op dat de connectiviteit, dit keer, je geen informatie zal geven: een signaal op lijnniveau kan heel goed worden vervoerd door XLR-, Jack TS/TRS- of RCA-kabels.
Uiteindelijk zijn er twee verschillende “lijnniveaus”…
Om het allemaal complexer te maken, zijn er twee soorten lijnniveau:
- het “professionele” niveau, ook wel +4 dBU genoemd
- het “consumenten” niveau, ook wel -10 dBV genoemd
Verschillende toepassingen…
We vinden het niveau +4 dBU op de meeste studio-apparatuur die vandaag de dag wordt verkocht: voorversterkers, audio-interfaces, analoge compressors, mengtafels…
Het niveau -10 dBV daarentegen vind je eerder op minder professionele apparatuur zoals CD- of DVD-spelers, evenals op bepaalde effectracks voor de studio (ik denk met name aan de Midiverb en Microverb van Alesis).
Bepaalde audio-interfaces en mengtafels hebben bovendien de mogelijkheid om zowel met +4 dBU- als -10 dBV-signalen te werken, wat handig kan zijn afhankelijk van de apparatuur die je tot je beschikking hebt.
Verschillende referenties…
Op het eerste gezicht zou je denken dat er 14 decibel (dB) verschil is tussen +4 dBU en -10 dBV.
Helaas is dat niet het geval.
Dat zou te eenvoudig zijn, nietwaar?!
In feite hebben de twee eenheden dBU en dBV niet hetzelfde referentiepunt.
Met andere woorden, 0 dBV is niet gelijk aan 0 dBU:
- 0 dBV komt overeen met 1 volt, ongeacht de belastingimpedantie;
- 0 dBU komt overeen met 0,775 volt, ongeacht de impedantie opnieuw.
Met andere woorden, het zijn twee verschillende eenheden, ook al lijken ze op elkaar.
Ik laat je de details van de wiskundige berekening achterwege, maar het verschil tussen het professionele niveau +4 dBU en het consumenten niveau -10 dBV is in werkelijkheid ongeveer 11,78 dB.
Ter illustratie, de onderstaande tabel stelt u in staat om dBV, dBU en Voltage te vergelijken:
| Niveau in dBU | Voltage (RMS) | Niveau in dBV |
|---|---|---|
| +4 | 1,228 V | +1,78 |
| +2.2 | 1 V | 0 |
| 0 | 0,775 V | -2,22 |
| -7.78 | 0,316 V | -10 |
Om verder te gaan: als het onderwerp u interesseert, als u verder wilt gaan en als u Engels spreekt, aarzel dan niet om deze dBU/dbV-converter te bekijken en het uitstekende boek The Sound Reinforcement Handbook van Yamaha aan te schaffen.
Maar vooral, in het Frans, moedig ik u aan om de uitstekende video hieronder van Studio Delta Sigma te bekijken.
Hoe sluit je +4dBU aan op -10 dBV (en omgekeerd)?
Als u een signaal op professioneel lijnniveau (+4dBU) naar apparatuur stuurt die consumenten lijnniveau (-10 dBV) verwacht, zal het signaal te sterk zijn en waarschijnlijk gaan vervormen.
Om dit probleem te voorkomen, kunt u het uitgangsniveau van uw +4 dBU-apparatuur verlagen (bijvoorbeeld als het een mengpaneel is), of een vermogensattenuator gebruiken zoals de Shure A15AS.
Omgekeerd, als u apparatuur die werkt op -10 dBV wilt aansluiten op een lijninvoer die een +4 dBU-signaal verwacht, zult u een tekort aan vermogen hebben.
Om dit probleem te voorkomen, kunt u het signaal op het +4 dBU-apparaat versterken (maar de achtergrondruis zal toenemen), of speciale boxen gebruiken zoals de Radial Engineering J+4.
Concluderend
Dat is het, u weet nu alles wat u moet weten om uw signalen op microfoon-, instrument- of lijnniveau in uw home studio met vertrouwen te gebruiken!
Aarzel niet om uw vragen in de opmerkingen te stellen als u nog twijfels heeft 😉