Zvuk sem, zvuk tam

Tento článek bude pojednávat o problematice připojení těch zařízení, které zvuk posílají do počítače – zvuk sem. Budeme mluvit o mikrofonech, ale také o zvukových kartách, převodnících a konektorech. Protože se v současné době používá mnoho typů počítačové technologie, bude i tato problematika rozsáhlá – z toho důvodu není třeba číst celý článek, ale zaměřit se pouze na to, co se týká vaší pedagogické praxe.

V první části seznamuji s technickými termíny a vlastnostmi, které patří do příslušné problematiky. Posléze se zaměřím na konkrétní případy a typické situace. V poslední části pak nastíním vlastní pohled na danou problematiku.

Zvuk sem

Existuje celá řada mikrofonů, co se typologie týče. Zcela bez potřeby dále se této problematice věnovat, jsou mikrofony vestavěné. Ty nalezneme v notebooku, tabletu nebo mobilním telefonu (ať už chytrém nebo obyčejném). Velká jejich nevýhoda pramení v nemožnosti definovat kvalitu snímání zvuku a uživatelé, kteří na tyto mikrofony spoléhají si musí jednoduše zvyknout na jeho charakteristiku. Svět se tím nezbořil, ale dle zkušeností jsou interní mikrofony zaměřeny pouze na jednu věc – i když podstatnou – na mluvené slovo.

Směr – frekvence

Zde již začínáme předkládat první terminologii: směrová a frekvenční charakteristika. Jedná se o speciální tabulky, které uživateli podávají informace o kvalitě mikrofonu. Tabulka frekvenční charakteristiky nás informuje, které frekvence mikrofon snímá a jak citlivě. Pouze specializované mikrofony dovednou snímat všechny charakteristiky stejně citlivě, jsou drahé a používají se pouze k určitým účelům – obvykle měřícím. Drtivá většina mikrofonů se totiž zaměřuje na konkrétní pásmo frekvencí – na mluvený projev, zpěv, na snímání středních nebo spodních pásem atd. Ukázka seznamuje s nejčastějším mikrofonem pro zpěv: Shure SM58:

Z grafu lze vyčíst mnoho informací – důležitá je rovná, červená, čára, která značí, že mikrofon nebude zaměřen na spodní pásma, kde vidíme strmý nárůst. Plného zisku dosáhne až někde kolem 300 Hz, což je frekvence spodní oblasti lidského hlasu. Stejně tak, na druhé straně, vidíme zvýšenou citlivost pro frekvence kolem 4kHz a 9kHz. Obě frekvence jsou důležité pro snímání srozumitelnosti lidského hlasu (vysoké konzonanty s, c, č, t aj.).

Tabulka směrové charakteristiky je druhou tabulkou, kterou musí studovat hudební profesionál při instalaci a pořizování mikrofonu. Podává informace o tom, z jakého směru přijímá mikrofon nejvíce zvukové energie a z jakého směru nepřijímá skoro nic. Problematika této oblasti je velmi rozsáhlá – doporučuji studium ostatním materiálů, např. článku z magazínu Analog digital music.

Prakticky však můžeme tuto problematiku vtěsnat do typologie mikrofonů, kterou předkládám v tabulce. Odborníky upozorňuji, že zde neuvádím všechny typy – pouze ty, které se mohou uplatnit v hudební pedagogice:

Typ směrové charakteristiky	Popis	Příklad
Kardioida	Mikrofon snímá nejlépe přesně zepředu, ale obstojně také pod bočními úhly. Ze zadní strany nesnímá však nic. Bude pravděpodobně nejběžnějším typem interních mikrofonů.	SHURE SM58 SE
Superkardioida	Mikrofon zplošťuje záběr snímání zvukové energie – z boku snímá méně. Zezadu snímá malé množství signálu. Používá se na živé zpívání na pódiu, kde chceme omezit snímání z boku (aby mikrofon „nepískal“	SHURE SM58 BETA
Omni	, neboli všesměrový. Název napovídá, že mikrofon bude snímat ze všech směrů identicky. Relativní výhoda se ukazuje při použití v rušném prostoru – do snímaného zvuku přidává ostatní zvuky ve stejné síle. Používá se spíše ve studiu.	AKG P420

Pokud vysíláte v místnosti sami – lze použít kardioidu nebo superkardioidu. Pokud vysíláte spolu s žáky a nechcete je snímat – superkardioidu. Omni se nejčastěji vyhněte, protože při vysílání bude mikrofon snímat všechny zvuky místnosti.

Dynamika – kondík

Mikrofony dále dělíme na dynamické a kondenzátorové. Jednoduše a prakticky lze říci, že dynamické mikrofony mají menší citlivost na snímání zvuku na dálku, než kondenzátorové. Relativní nevýhodou kondenzátorových mikrofonů je fakt, že je nutné je napájet proudem – některé to umožňují pomocí baterie a některé je nutné napájet z externího zařízení pomocí phantome +48V – vysvětlíme později. Kondenzátorový mikrofon bude krásně snímat i vzdálené zvuky, ale tím více také blízké zvuky. Pokud bude pedagog střídat při své praxi práci na počítači a výklad u tabule, bude výklad snímán zřetelně a srozumitelně, ale klapání na tlačítka počítačů budou velmi silné. U dynamického mikrofonu bude zase problém se snímáním vzdáleného zvuku, a tedy i snímání výkladu učitele u tabule.

Pravděpodobně dobrou variantou je vlastnit oba typy mikrofonu pro různé typy aplikací (událostí, při kterých budete snímat zvuk). Při použití ve videokonferenci na blízko postačí dynamický mikrofon, při snímání na dálku bych dal přednost kondenzátorovému. V různých situacích praxe online distančního vyučování si však s jedním mikrofonem na všechno nevystačíme – každý bude dobrý pro konkrétní situace a pro jiné bude nedostatečný. Beru ale za fakt, že se při vyučování neustále pohybuji. Jednou jsem u tabule a podávám výklad, pak u počítače a řeším chaty. Berme také za skutečnost kombinované distanční výuky s prezenční, kdy část žáků bude ve třídě a část doma. V tu chvíli se bude pohyb učitele rozšiřovat i do prostoru třídy. Nutno ale připomenout, že existují učitelé, kteří se při práci nepohybují a celou hodinu realizují z prostoru své židle – těm postačí jednoduchý dynamický mikrofon.

Drát – bezdrát

Složité téma, které vyvstává v naší diskuzi teprve posledních několik let. Téma je složité díky různým technologiím bezdrátového přenosu zvuku. V současné době zvažujeme v podstatě tři typy: UHF, Wifi a Bluetooth. Všechny mají společnou problematiku kvality přenosu, vzdálenosti a rušení. Kdy není třeba o těchto parametrech příliš přemýšlet, je dle mého mínění použití při krátkých vzdálenostech a v prostředí, ve kterém se nevyskytují další technologie zvukového přenosu. Dnešní školy jsou však často vybaveny wifi routery (vysílači), nejeden žák má bezdrátová sluchátka s technologií bluetooth a velmi často jsou školy situovány v místech šíření televizního a rádiového signálu (nejedna škola dokonce na své střeše pronajímá prostor pro různé typy antén a vysílačů). To vše pak znamená, že je třeba s touto technologií experimentovat a v případě úvahy o její pořízení, domluvit s prodejcem nejprve vyzkoušení v daném místě. To je obvykle rychlejší a jistější metoda, než drahé a složité měření různých typů signálů, interferencí a rušení.

A opět můžeme rychle přispěchat s řešením propojení mikrofonu kabelem. Ale … pravděpodobně žádný pedagog nebude chtít migrovat po třídě s dlouhým kabelem. Nehledě na bezpečnost a také skutečnost, že delší a kvalitní kabel pro mikrofon není levná záležitost.

Tedy i zde, z pohledu pedagogické praxe, mohu doporučit zvážit situaci pedagoga. Učitel, který se při své učební praxi hodně přesouvá (hra u klavíru, výklad u tabule, přehrávání skladby z počítače, procházení mezi žáky, …) by měl zvažovat bezdrátové řešení. Naopak, pro pedagoga, který vyučuje pouze z jednoho místa, postačí kabelové řešení.

Hand – stojan – klopa

Při přemýšlení o tom, jaký mikrofon pro hudebně-pedagogickou praxi zvolit by se mohlo zdát, že tvar a umístění mikrofonu není důležitý. Zvažme ale mnoho aplikací (užití), kterých se v naší praxi realizuje: vzdálená výuka instrumentální výchovy, kolektivní hudební výchova, realizace sborové zkoušky a jiných kolektivních hudebních činností aj. Pro každou takové použití je vhodné jiné umístění mikrofonu a tím pádem také jiný typ.

Pravděpodobně ani v jednom případě nebudeme volit mikrofon do ruky – omezuje to možnosti hry na nástroj, provádění výkladu u tabule aj. Mikrofon tedy umístíme na stojan. Existuje celá řada specializovaných stojanů mikrofonu – malé, velké, vysoké, barevné. Pokud zvažujeme pouze použití k počítači, postačí malý, stolní, držák s pevnou kulatou podložkou. Existují také specializované mikrofony na stůl – boundary. Jsou vhodné tam, kde chceme zachovat určité kvality vzhledu a ergonomie prostoru.

• 

• 

Pakliže se ale naše pedagogická praxe neobejde bez změny pozice, bude vhodné vybavit se klopovým (levalier) mikrofonem, který se propojí s bezdrátovým systémem. Pokud se nebojíte zásahu do vzhledu, je možné použít i hlavový mikrofon, který znáte především z prostředí muzikálových scén, ve kterých se účinkující kromě zpěvu projevují také tanečním způsobem.

Příklady řešení

Výše popisovaná problematika základních vlastností a druhů mikrofonů se promítne v následujícím textu. Čtenáře uvedu do různých příkladů technických řešení, které lze realizovat v případě potřeby distančního vyučování.

Smartphone a tablet

Chytré telefony jsou obvykle vybaveny zabudovaným mikrofonem, který bude mít pravděpodobně kardioidní charakteristiku. Pokud jste s kvalitou a funkcionalitou interního mikrofonu spokojeni – není třeba přemýšlet o jiné variantě. Zvažte však, že ostatní varianty rapidně zvyšují kvalitu snímání zvuku – pedagog nemusí mluvit nahlas a je mu rozumět lépe než s použitím interního mikrofonu. Pokud má být pedagog profesionál, který bude využívat videokonferenční platformu pro e-learningové účely a bude mluvit do mikrofonu dlouho, vyplatí se jemu (i jeho hlasivkám), aby si pořídil mikrofon externí.

V průběhu několika let nazpět jsme s žáky prováděli pravidelně srovnání kvality záznamu zvuku jednotlivých telefonů. Lze konstatovat, že kvalita je výrazně různá a s ohledem na zjednodušení zde platí, že dražší telefony vykazují výrazně lepší kvalitu záznamu zvuku. Obecně můžeme tvrdit, že telefony Samsung a Apple jsou v záznamu zvuku kvalitativně lepší, avšak (zvláště u Samsungu) velmi záleží na modelu.

Příkladné rozšíření mikrofonního vybavení telefonu ukazuje firma Rode, která vyrábí několik typů externích mikrofonů pro iPhone. Mikrofony se připojují do mobilu pomocí konektoru Lighting a fungují ihned po zasunutí. Výrazně zvyšují především kvalitu směrové charakteristiky a zisku z větší dálky. Jsou také univerzální po stránce frekvenční charakteristiky, proto lze tyto mikrofony doporučit i vyučujícím instrumentálních oborů. Některé typy Rode mikrofonů dovedou zaznamenávat zvuk ve stereo.

• 

• 

Notebook

Pravděpodobně nejčastější technologické vybavení hudebního pedagoga současnosti jsou notebooky. Jsou vybaveny vestavěným mikrofonem a kamerou díky tomu umožňují realizovat videokonferenční vyučování prakticky ihned. Podobně jako v případě smartphone však tyto vestavěné zařízení vykazují pouze základní kvalitu určenou pouze pro standardní, osobní videohovor. Pakliže uvažujeme o zařazení notebooku do pedagogického procesu, bude vhodné jej dovybavit externím mikrofonem.

Velmi však záleží na charakteru pedagogické praxe. Více jsem popisoval výše, z čehož přikládám zjednodušený souhrn v následující tabulce:

Pracoviště pedagoga je umístěno pouze do jednoho místa. Pedagog tedy nemusí měnit pozici ve třídě, nemusí se přesouvat a výklad, komunikaci se žákem i popis přednáší prostřednictvím počítače.	Vhodné je dovybavit toto pracoviště externím mikrofonem. Např. USB mikrofonem, který vykazuje kvalitativně lepší hodnoty frekvenčního a směrového snímání. V případě použití standardního mikrofonu doporučuji dovybavit malým stativem na stůl.
Pedagog ve své praxi často mění svou pozici.	Doporučuji vybavit pedagoga buď velmi kvalitním kondenzátorovým mikrofonem s kardioidní charakteristikou, případně zvážit pořízení bezdrátového setu s levalier mikrofonem.

Počítač

Máte-li svou třídu, nebo pracoviště, vybavené počítačem, budete muset pro vyučování distanční videokonferenční formou dokoupit externí mikrofon. Mnoho webových kamer v sobě obsahuje také základní mikrofon, ale stejně jako u příkladů výše – pokud je něco interní a zabudované, musíme sledovat kvalitu, protože dodatečná výměna není možná, stejně jako změna parametrů. Jste-li však se svým mikrofonem ve webové kameře spokojeni, není třeba nic dále řešit a jen do budoucna můžete zvažovat, zda se přece jen nevyplatí investovat do kvalitnějšího mikrofonu s ohledem na vaše zdraví hlasivek a kvalitu zvukového snímání.

Do počítače, stejně jako no notebooku. je možné připojit mikrofon různým způsobem. Pravděpodobně nejjednodušší bude použití mikrofonu USB, který se zasune do USB konektoru a o vše ostatní se automaticky postará operační systém počítače. Většina těchto mikrofonů však slouží také jako zvuková karta, která má na sobě konektor pro sluchátka. V případě potřeby zapojení sluchátek nebo monitorů je třeba je zasunout do této zdířky.

Druhou variantou je použití zvukové karty. Postačí základní, levná, dvoukanálová karta s možností phantome +48V (což je v podstatě každá). Pro nastavení tohoto systému je třeba udělat více kroků, ale odměnou vám bude více možností v případě ovládání citlivosti a hlasitosti snímání a přehrávání zvuku.

Zvukovou kartu nejprve propojíme s počítačem nejčastěji prostřednictvím USB kabelu. Poté kartu zapneme (většina je zapnuta automaticky) a pomocí kabelu propojíme mikrofon. V případě kondenzátorového mikrofonu zapneme phantome +48V. Ostatní pak nastaví obvykle operační systém, ale znalost základních dovedností nastavení zvuku na vašem operačním systému se hodí. Na školách obvykle pomůže zkušenější kolega nebo správce sítě. Takto vybavený systém nabízí nejlepší možnosti pro trasování a nastavování snímání zvuku.

• 

• 

• 

Mé doporučení

Pro mou pedagogickou praxi je typický kombinovaný výklad mezi různými pracovišti – jednodušeji řečeno: velmi se pohybuji. Dávám tak přednost dvěma mikrofonům – dymanickému Shure SM58 Beta, které je umístěno u počítače a kondenzátorovému Neumann KMS105, které je umístěno u tabule. V případě realizace nástrojového doprovodu mohu kondenzátorový mikrofon použít ke snímání nástroje a dynamický ke snímání zpěvu a mluvního projevu. V případě potřeby dále snímám nástroje dvojicí kondenzátorových mikrofonů sE8, nebo AKG P420.

Na stůl používám stolní mikrofonní stojan a na ostatní instalace pak klasický. USB mikrofon RODE NT má vlastní elegantní stojan. Použití tohoto mikrofonu je výhodnější s notebookem, což obvykle upřednostňuji ve třídách, kde není počítač.

Zvukovou kartu jsem zvolil Presonus Studio Studio 26 a v případě snímání 4 zdrojů zvuku používáme na škole Presonus Studio 68. Fascinace značkou Presonus není náhodná – na naší škole máme počítačovou učebnu vybavenou audio produkčním DAW softwarem Studio One, který vyvíjí právě firma Presonus. V domácím pracovišti pak pracuji se zvukovou kartou RME.

Poslední dobou zkoušíme set levalier mikrofonu a bezdrátového systému RODE GO. V následujících článcích se tomu budu jistě věnovat.

Ať již se spokojíte se základním vybavením vaší technologie, nebo budete hledat nové a lepší řešení, vždy bude záležet na vašem pedagogickém stylu a charakteristice vašeho předmětu. Pedagogové instrumentálních oborů budou potřebovat dva mikrofony, učiteli hudební teorie postačí pouze jeden a tvořivý učitel kolektivní hudební výchovy si nevystačí ani se dvěma. Nebereme také v potaz streamingovou technologii vyučování, kde je třeba pracovat s více mikrofony různých typů. Nerad bych vás tím strašil, nebo dělal z komára velblouda – jen chci na závěr upozornit na to, že daná problematika je přece jen velmi široká a zcela jsme ji v tomto článku nevyčerpali.

Martin Grobár