Focusrite ISA One - przedwzmacniacz mikrofonowy/DI-box

Gdy na styczniowej wystawie NAMM w Anaheim po raz pierwszy zobaczyłem przedwzmacniacz ISA One, wręcz nie mogłem oderwać od niego wzroku. Uwagę zwracały klasyczne dla Focusrite wzornictwo, a jednocześnie forma typowa dla urządzeń sprzed epoki wielkoformatowych konsolet. I do tego atrakcyjna cena - najniższa w całej serii aktualnie produkowanych urządzeń Focusrite z serii ISA. Na pierwsze seryjne egzemplarze trzeba było czekać ponad pół roku. Czy było warto?

Odrobina historii

Pierwszy przedwzmacniacz mikrofonowy z serii ISA pojawił się na rynku w 1985, a jego konstruktorem był ówczesny właściciel Focusrite - Rupert Neve. W przeciwieństwie do wielu wcześniejszych i późniejszych konstrukcji Neve przedwzmacniacze ISA wykorzystywały transformator wejściowy, który oprócz galwanicznego oddzielenia źródła od wzmacniacza napięciowego pozwalał na uzyskanie dodatkowych 20 dB wzmocnienia, wynikającego z przekładni transformatora. Preampy o tej konstrukcji znalazły zastosowanie w legendarnych ISA 110 oraz mikserach Focusrite Forte i Studio, do dziś uważanych za jedne z najlepiej brzmiących konsolet analogowych, jakie kiedykolwiek wyprodukowano. Opracowany wówczas układ przedwzmacniacza funkcjonuje w aktualnie produkowanych konstrukcjach z serii ISA, a także w ekskluzywnych urządzeniach Focusrite z serii Red. Jedyna różnica między preampami sprzed lat a tymi produkowanymi obecnie wynika z zastosowania układu przełączania impedancji wejściowej w nowych konstrukcjach.

Podobnie jak w przypadku wielu klasycznych przedwzmacniaczy, tak i w ISA 110 mamy do czynienia z dość prostą konstrukcją. 20 dB wzmocnienia sygnału przyjmuje na siebie transformator wejściowy Lundahl. Jego uzwojenie wtórne zamknięte jest układem gasikowym RC (układ Zobla), kompensującym rezonans transformatora w zakresie wysokich częstotliwości. Zasadnicze wzmocnienie napięciowe realizowane jest przez pojedynczy, niskoszumny wzmacniacz operacyjny, o wzmocnieniu regulowanym skokowo za pomocą przełącznika z drabinką rezystorową. Tuż za nim pracuje kolejny układ operacyjny z potencjometrycznym regulatorem wzmocnienia. Wyjście przedwzmacniacza jest beztranformatorowe, bazujące na prostym inwertorze fazy i kolejnym układzie operacyjnym.

Opis urządzenia Focusrite ISA One

Przedwzmacniacz ISA One dostarczany jest w solidnej skrzynce transportowej z rączką i zamkiem na kluczyk. Wewnątrz znajdziemy samo urządzenie, kabel sieciowy, świetnie napisaną instrukcję obsługi oraz efektowny certyfikat autentyczności, podpisany przez Phila Dudderidge'a (powagę dokumentu umniejsza błąd w nazwie transformatora - jest Lundhal, a powinno być Lundahl). Przedwzmacniacz ma całkowicie metalową konstrukcję z nachyloną pod kątem płytą czołową, utrzymaną w kolorystyce typowej dla serii ISA. Uchwyt w górnej części to typowy wyrób skóropodobny, niezbyt zachwycający swą jakością. Pod spodem urządzenia znajdziemy cztery niewielkie, gumowe nóżki i nalepkę, która informuje nas o tym, że produkt został wykonany w Chinach.

Płyta czołowa jest wyjątkowo bogato wyposażona. 4-pozycyjnemu przełącznikowi czułości towarzyszy potencjometr, płynnie regulujący wzmocnienie w zakresie 20 dB. Oba manipulatory pozwalają na ustawienie 60-decybelowego wzmocnienia dla wejścia mikrofonowego. Nieco niżej umieszczono ­przycis­ki podświetlane z chwilą aktywowania przypisanej do nich funkcji. Pierwszy - 30-60 - zwiększa wejściową czułość przedwzmacniacza o 30 dB. Przycisk +48V aktywuje napięcie fantomowe na wejściu mikrofonowym urządzenia, PHASE odwraca biegunowość sygnału, a HPF aktywuje 18-decybelowy filtr dolnozaporowy, funkcjonujący od częstotliwości 75 Hz w dół. Przyciskiem INSERT rozłączamy ścieżkę sygnałową, włączając w nią, już po wzmacniaczu napięciowym, urządzenie wpięte w gniazda INSERT SEND/RETURN, umieszczone na tylnym panelu ISA One.

Przyciskami w sekcji INPUT wybieramy źródło sygnału dla urządzenia. Dostępne są trzy: wejście mikrofonowe (XLR), wejście liniowe (XLR lub TRS 1/4") oraz wejście instrumentalne. Wybierając wejście instrumentalne (INSTRUMENT/DI - jako jedyne z trzech dostępnych wejść umiejscowione na przednim panelu urządzenia), aktywujemy jednocześnie przypisany do niego regulator GAIN, działający w zakresie 40 dB. Dla tego samego wejścia możemy też wybrać impedancję - HIGH (2,4 MΩ) lub LOW (470 kΩ), zmienianą przyciskiem Z IN. Przycisk o takiej samej nazwie, ale umieszczony w sekcji INPUT, pozwala na zmianę impedancji na wejściu mikrofonowym. Jest ona związana z realizowaną za pośrednictwem przekaźników zmianą odczepów na uzwojeniu pierwotnym transformatora mikrofonowego. Impedancja wejściowa może wynosić 600 Ω (ustawienie Low), 1,4 kΩ (ustawienie ISA 110, odpowiadające impedancji wejściowej przedwzmacniacza ISA 110), 2,4 kΩ (Mid - średnia impedancja) lub 6,8 kΩ (High - wysoka impedancja).

Oddzielna sekcja, znajdująca się na panelu czołowym przedwzmacniacza, przypisana jest do obsługi monitoringu. ISA One jest bowiem jednym z nielicznych przedwzmacniaczy mikrofonowych wyposażonych we wzmacniacz słuchawkowy, pozwalający monitorować wzmacniany sygnał. Co więcej, do odsłuchu można dodać sygnał podany z zewnątrz. W omawianej sekcji znajdziemy gniazdo słuchawkowe, towarzyszący mu regulator głośności oraz przycisk CUE MIX, włączający w tor sygnał z wejść o tej samej nazwie, znajdujących się z tyłu urządzenia.

Najwięcej miejsca na przednim panelu urządzenia zajmuje sekcja wskaźników, złożona z miernika wychyłowego VU oraz dwóch 6-diodowych mierników LED. Do miernika VU przypisane są dwa przyciski: VU CAL i POST INSERT. Pierwszy włącza miernik w tryb wskazań VU kalibrowanych regulatorem umiejscowionym na tylnym panelu. Drugi przycisk przełącza miernik na wskazania sygnału po insercie. Diodowy wskaźnik INPUT prezentuje poziom sygnału na wejściu wybieranym przyciskiem INPUT, podczas gdy wskaźnik DI/EXT informuje nas o poziomie na wejściu DI lub EXT I/P. Oba mierniki pokazują poziom szczytowy sygnału i w przypadku zamontowania opcjonalnego przetwornika analogowo-cyfrowego funkcjonują jako mierniki wysterowania cyfrowych kanałów wyjściowych. Do tego ostatniego odnosi się sekcja ADC, w której znajdziemy przycisk przełączający częstotliwość taktowania wewnętrznego zegara, przycisk aktywujący synchronizację do zewnętrznego zegara oraz zestaw diod LED prezentujących częstotliwość próbkowania oraz aktywność synchronizacji.

Na tylnym panelu umieszczono gniazdo do przyłączenia sieciowego kabla zasilającego, wyłącznik zasilania, trymery do kalibracji mierników oraz zaślepkę do umieszczenia opcjonalnego modułu wyjść cyfrowych. Tutaj też znajdziemy symetryczne wejścia TRS 1/4" do podłączenia zewnętrznego sygnału Cue (lewy i prawy kanał) oraz monofoniczne, symetryczne wejście EXT I/P. To ostatnie zastępuje sygnał podany na wejście DI (umieszczone na przednim panelu), a w przypadku obecności opcjonalnego konwertera A/C jest źródłem drugiego kanału transmitowanego przez port cyfrowy. Z tyłu znajdziemy również główne wyjście analogowe przedwzmacniacza (symetryczne XLR), wejście liniowe (TRS 1/4" i XLR), wejście mikrofonowe (XLR) oraz wejście i wyjście do podłączenia insertu (w obu przypadkach symetryczne TRS 1/4"). Tu umieszczono też gniazdo DI O/P, będące symetrycznym wyjściem XLR, transmitującym sygnał z wejścia DI umieszczonego na przednim panelu, niezależnie od wyboru dokonanego przyciskiem INPUT.

Focusrite ISA One w praktyce

Przyciski 30-60, +48V, PHASE, HPF i INSERT są podświetlane z chwilą aktywowania przypisanych funkcji i sprzężone z wewnętrznymi przekaźnikami. Przyciski INPUT oraz Z IN nie są podświetlane, ale towarzyszące im diody LED sygnalizują aktualnie wybrany tryb. Jeśli przyciskiem INPUT wybierzemy tryb inny niż MIC, wówczas nie działają przyporządkowane do wejścia mikrofonowego przyciski zmiany czułości 30-60 oraz zmiany impedancji wejściowej Z IN.
A jak brzmi ISA One? Fan­tas­tycz­nie, co wynika głównie z krótkiej ścieżki sygnałowej. Dzięki transformatorowi, który daje 20-decybelowe wzmocnienie napięcio­we (praktycznie bez zwiększania poziomu szumów), przedwzmacniacz może zapewnić nieosiągalne dla wielu innych konstrukcji 80 dB wzmocnienia, z czego 60 dB realizowane jest przez dwa niskoszumne układy operacyjne NE5532.

Różnice wynikające ze zmiany impedancji wejściowej sprowadzają się nie tylko do zmiany czułości, ale też do zmiany brzmienia, charakterystyki impulsowej oraz poziomu zniekształceń harmonicznych. Najlepszą charakterystykę impulsową, najbardziej wyrównaną charakterystykę przenoszenia i najmniejsze zniekształcenia uzyskamy wybierając opcję Low. Jednocześnie w trybie tym przedwzmacniacz ma najmniejszą czułość, zatem korzyści brzmieniowe wynikające z zastosowania tej impedancji uzyskamy dysponując mikrofonami o relatywnie dużej efektywności (przynajmniej 20 mV/Pa). Praca w trybie ISA 110 sprawia, że przedwzmacniacz jest mniej wrażliwy na najwyższe tony, a w trybach Med i High pojawia się większe tłumienie w odniesieniu do dźwięków subsonicznych, z jednoczesnym, bardzo charakterystycznym podbiciem okolic 50 Hz, wynikającym z właściwości transformatora wejściowego (Lundahl LL1538, powszechnie uznawany za jeden z najlepszych transformatorów mikrofonowych dostępnych obecnie na rynku). Filtr dolnozaporowy w przedwzmacniaczu zaczyna działać już od 150 Hz - przy 75 Hz mamy 3 dB tłumienia, by przy 60 Hz osiągnąć 9 dB. Choć filtr ma dość duże nachylenie, jego wpływ na dźwięk należy określić jako bardzo muzyczny - skutecznie odcina częstotliwości subsoniczne, pozostawiając w dźwięku (zwłaszcza w przypadku wokalu) odpowiednią dawkę energii.

Generalnie rzecz biorąc ISA One ma to, czym charakteryzują się tylko najlepsze przedwzmacniacze - są sytuacje, że nagrany dźwięk brzmi lepiej, bardziej soczyście niż dźwięk oryginalny. Warunkiem jest jednak użycie wysokiej klasy mikrofonu i odpowiednie ustawienie go względem źródła dźwięku. A skoro o tym mowa - w czasie testów korzystałem z mikrofonów Brauner Phanthera, Mojave Audio MA-201 i dynamicznego Beyerdynamic TGX47, wspierając się dobrze mi znanym i stosowanym od lat MXL 2006. Porównywałem dźwięk, korzystając z różnych przedwzmacniaczy i interfejsów, ale w efekcie uznałem, że jedynym, który ma jakąkolwiek szansę w tych porównaniach jest nasz dyżurny Focusrite OctoPre. Jednak nawet on, któremu większość testowanych przez nas preampów ustępuje pola, nie miał większych szans w konfrontacji z ISA One. Najmocniejszą bronią tego ostatniego jest bowiem przenoszenie transjentów w sposób nieosiągalny dla przedwzmacniacza bez transformatora wejściowego. ISA One wobec dynamicznych dźwięków zachowuje się jak specyficzny kompresor, przepuszczając transjent, a następnie aplikując subtelną kompresję. To sprawia, że nagrany dźwięk niejako w sposób naturalny i bez dodatkowych zabiegów edycyjnych jest czytelny w miksie.

Ponadto możliwość zmiany impedancji wejściowej i związana z nią zmiana parametrów przedwzmacniacza pozwala dopasować charakterystykę brzmieniową do użytego mikrofonu. Np. MXL 2006, znany ze swego ostrego brzmienia, najlepiej wypadł przy ustawieniu ISA 110. W przypadku mikrofonu Brauner Phanthera i ujęć męskiego głosu najlepsze efekty uzyskałem przy ustawieniu Low, a nagrywając gitarę mikrofonem Mojave Audio MA-201 do gustu przypadło mi brzmienie przy ustawieniu High. Z kolei po podłączeniu dynamicznego mikrofonu Beyerdynamic TGX47 najbardziej siarczysty dźwięk werbla i wzmacniacza gitarowego uzyskałem w trybie High, a najbardziej klarowny i zrównoważony w trybie Low.

Z powyższego wynika, że finalne brzmienie jest pochodną kilku czynników, spośród których największą rolę odgrywa charakterystyka mikrofonu, jego impedancja wyjściowa oraz impedancja wejściowa ustawiona w przedwzmacniaczu. Nie bez znaczenia dla finalnego dźwięku jest też poziom Gain w przedwzmacniaczu, ale w praktyce okazało się, że w przypadku mikrofonów pojemnoś­ciowych zazwyczaj będziemy pracować z aktywną funkcją 30-60, przełącznikiem czułości ustawionym na 20-50 i potencjometrem w zakresie od 0 do +10 dB.

Mierniki Focusrite ISA One

Istotną cechą ISA One jest zaawansowany system prezentacji poziomu sygnału, na który składają się dwa wskaźniki: wskazówkowy miernik VU oraz diodowy miernik poziomu szczytowego. Ten pierwszy jest bardzo ważny w przypadku rejestracji analogowej i wykorzystania wyjścia analogowego, a ten drugi, gdy zainstalowany został opcjonalny, cyfrowy moduł wyjściowy. Oba mierniki pozwalają na kalibrację wskazań, dzięki czemu można je dostosować do różnych środowisk nagraniowych, w których przyjdzie im pracować. Po wciśnięciu przycisku VU CAL, za pomocą umieszczonego z tyłu trymera zmienimy punkt 0 VU (standardowo odpowiadający poziomowi +4 dBu). W skrajnie lewym położeniu tego regulatora 0 VU to +11 dBu, w skrajnie prawym to +26 dBu, zaś w środkowym +22 dBu. Kalibracji podlega również LED-owy miernik cyfrowego poziomu szczytowego (dBFS). Jeśli znajdujący się na tylnym panelu urządzenia trymer PEAK METER CAL ustawiony jest w pozycji środkowej, wówczas zaświecenie czerwonej diody we wskaźniku LED (0 dBFS) oznacza osiągnięcie poziomu +22 dBu. W skrajnie lewym położeniu tego trymera 0 dBFS to +18 dBu, natomiast w skrajnie prawym +26 dBu.

Monitoring Focusrite ISA One

Focusrite ISA One pozwala na integrację ze środowiskiem cyfrowych stacji roboczych (programami sekwencerowymi audio/MIDI) nawet wtedy, gdy z uwagi na ograniczenia techniczne pracują one z latencją uniemożliwiającą odsłuch nagrywanego sygnału w czasie rzeczywistym z poziomu oprogramowania. Temu służą wejścia CUE MIX LEFT/RIGHT oraz EXT I/P, które znajdziemy na tylnym panelu urządzenia.

W trybie domyślnym, to ­znaczy wówczas, gdy nie jest aktywowana funkcja Cue Mix, na wyjściu słuchawkowym ISA One pojawia się monofoniczny sygnał będący miksem sygnału z wejścia mikrofonowego oraz wejścia INSTRUMENT DI. Jeśli chcemy do odsłuchu wykonawcy podać sygnał z systemu rejestrującego (np. podkład do śpiewania), wówczas skorzystamy z monofonicznego wejścia EXT I/P. Włożenie wtyczki do tego gniazda spowoduje jednak, że w słuchawkach nie usłyszymy sygnału podawanego na wejście INSTRUMENT DI. W przedwzmacniaczu nie ma możliwości regulacji proporcji między tymi sygnałami, zatem poziom sygnału przychodzącego trzeba ustalić w programie DAW.

Wciskając przycisk CUE MIX wyłączamy odsłuch sygnału z wejścia mikrofonowego oraz instrumentalnego (lub EXT I/P), a włączamy odsłuch z wejść CUE MIX LEFT/RIGHT. Funkcja ta pozwala realizować monitoring z poziomu systemu DAW, np. wtedy, gdy jest on obsługiwany sprzętowo przez interfejs audio.

Opcjonalne wyjście cyfrowe Focusrite ISA One

Przedwzmacniacz ISA One może być wyposażony w opcjonalny przetwornik analogowo-cyfrowy, taki sam, w jaki można uzbroić przedwzmacniacz ISA430 Mk II. Przetwornik ten pracuje z próbkowaniem od 44,1 do 192 kHz i 24-bitową rozdzielczością, oferując zakres dynamiki sięgający 119 dB. Jest on wyposażony w 9-stykowy port, do którego podłączamy kabel przejściowy zakończony złączami XLR (transmisja danych w formacie AES) lub kabel zakończony gniazdami RCA (transmisja w formacie S/PDIF). Standard transmisji (AES lub S/PDIF) przełącza się stosownym przyciskiem. Oprócz tego przetwornik oferuje wyjścia optyczne TosLink, transmitujące sygnał w formacie ADAT (do 96 kHz włącznie) i S/PDIF (do 192 kHz włącznie), a także wejście i wyjście wordclock w postaci gniazd BNC. Z przetwornika można wyprowadzić dwa kanały: pierwszy to przetworzony na postać cyfrową sygnał z wejścia wybieranego przyciskiem INPUT, a drugi to sygnał z wejścia instrumentalnego lub sygnał podany na wejście EXT I/P. Jeśli w gnieździe EXT I/P nie ma żadnej wtyczki, a w sekcji INPUT wybierzemy wejście INST, wówczas na obu kanałach będzie występował sygnał z wejścia instrumentalnego.

Podsumowanie