home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ No Fragments Archive 10: Diskmags / nf_archive_10.iso / MAGS / KELSTAR / KELSTR01.MSA / TEXT / RSPZM.TXT < prev    next >
Text File  |  2008-03-13  |  19KB  |  387 lines

  1.  
  2. ERRR,this is another downloaded file,this time regarding Pressure
  3. Zone Microphones,(I only know what PZM stands for `cos I read the 
  4. first few paragraphs before my brain melted).I sicerely hope that
  5. there is somebody out there who knows what they are,what they do,
  6. and therefore might enjoy this article.*Bob*
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12. PZMs -- Definitely Not Your Daddy's Oldsmobile
  13. ==============================================
  14.  
  15. Since there seems to be a healthy curiosity on the Forum
  16. concerning Realistic (Radio Shack) PZMs, and PZMs in general,
  17. this discussion is my input to the topic based on about 12 years
  18. of experience, experimentation, research, and field (literally)
  19. use.
  20.  
  21. I'll try not to insult anyone's intelligence. I know some of you
  22. are old-timers in the sound business [(I've been doing this stuff
  23. for about 22 years. Design, installation, consultation, live &
  24. studio recording, live SR for theater (both large scale and
  25. small), -- you name it. No desire to impress here -- just a
  26. little background.)] But I also know that many may have just come
  27. into this business, are curious, and have a desire to learn. So
  28. to those that may already know some of what I discuss, my
  29. apologies. (I can hear it now --- "Yeah, yeah, yeah -- so get on
  30. with it!")
  31.  
  32. I believe child-like curiosity is the most vital natural trait
  33. one can have in this or any business. (Well . . . a sense of
  34. hearing helps.) With that, let me raise the flag and state that
  35. "We need good people in this business." We need people who want
  36. to learn, are willing to take chances, make mistakes, and further
  37. both the art and science of audio. To those people on CIS that
  38. fit that description, I dedicate this discussion.
  39.  
  40. =============================
  41.  
  42. The original question that inspired my response had to do
  43. specifically with Radio Shack PZMs. Before getting into the
  44. details of those, perhaps a little background in PZM "theory"
  45. would help those whose education on the topic is incomplete.
  46. Anyone who wants to cut to the chase, go directly to the heading
  47. "Radio Shack PZMs" later in this document.
  48.  
  49. PZM History
  50. ===========
  51.  
  52.  
  53. For the acronymally-disinclined (a new politically-correct
  54. term?), PZM means "Pressure Zone Microphone". It really isn't a
  55. trade-mark (although I think Crown now holds the rights to it
  56. when used in a product-name context). It's a theoretical type of
  57. microphone pickup technique.
  58.  
  59. Without getting into a lot of acoustical theory, the basic
  60. principle relies on the pressure wave produced by all sound
  61. sources being confined by a "boundary layer" that directs the air
  62. pressure into a transducer element (mic element) at very close
  63. proximity to the boundary layer. It takes advantage of sound's
  64. wave property that we've all seen in our 7th-grade science book.
  65. The wave spreads out in all directions equally from a single
  66. point, omnidirectional source. Remember those drawings of waves
  67. in a pond? Since the element's active surface plane (diaphragm)
  68. is mounted very close (about the thickness of a business card),
  69. to the reflective boundary, a large proportion of the wave is
  70. directed into the element, without a great deal of degradation of
  71. frequency information. That's the theory in a nutshell. Actual
  72. practice is pretty close to the theory.
  73.  
  74. A fellow named Ken Wahrenbrock was experimenting in the 70's with
  75. this idea. He was really the pioneer in the practical aspects,
  76. and was trying to get the sound industry interested in applying
  77. the idea. As we all know, a radical departure from the status quo
  78. is usually met with skepticism and ridicule. Altec-Lansing sent
  79. out the elements as tie-tacks to its dealers. I remember getting
  80. some of them.
  81.  
  82. But a few curious folks took Ken seriously, and experimented with
  83. several configurations. Some issues of DB magazine (if I remember
  84. correctly --  maybe it was RE-P) covered some systems that used
  85. PZM elements mounted on various plexiglass sheets and flown over
  86. orchestral ensembles, etc. Getting favorable press in industry
  87. publications provided a great boost to the idea. I think there
  88. were also some AES papers written.
  89.  
  90. As it turned out, Crown wound up with the rights to the design.
  91. Again, if memory serves me correctly, Wahrenbrock sold it to
  92. Crown. Some details are probably missing here -- some of you know
  93. the details, I'm sure. Be that as it may, most PZM
  94. implementations you see today carry Crown's blessing (if not
  95. their logo), although not all are built by Crown.
  96.  
  97. For those who are interested, Crown published quite a nice series
  98. of technical articles on PZMs and their use. Write to or call
  99. Crown and get them. Credit goes to Bruce Bartlett. Of course, the
  100. slant was to their own products, but the application notes apply
  101. to most, if not all, PZM devices. And, by the way, I am a
  102. longtime Crown user. I have much respect for the company, their
  103. products, and their founding philosophy. For those new to the
  104. business, a good history trivia research project would be to find
  105. out why their name is what it is. It's not politically correct,
  106. but gives an insight into their mission. (that last word is a
  107. clue . . .)
  108.  
  109. Moving right along . . .
  110.  
  111. My (Early) Experience With PZMs
  112. =======================
  113.  
  114. For the last 15 years, I have been audio contractor/engineer for
  115. a 6,000 seat outdoor amphitheater here in southern California.
  116. The facility was built in the late '20's. Programming ranges from
  117. classical recitals to symphonies to Broadway musicals and opera.
  118. After an unfortunate vandalism incident in 1981, we had the
  119. opportunity to upgrade the technical capabilities. Up until that
  120. time, stage pickup for the musicals and operas was limited to
  121. "mousing" regular mics at the downstage edge of the performing
  122. area. Since it is impractical (and virtually impossible) to fly
  123. anything above this stage, this was a reasonable approach. It
  124. worked moderately well, but required considerable effort at the
  125. board.
  126.  
  127. During the overhaul, I suggested the PZM approach. We purchased 3
  128. Crown elements mounted in angled plexiglass enclosures. The
  129. performance of these has been incredible. I never fail to receive
  130. compliments on their quality. And to this day, they have not
  131. failed. 
  132.  
  133. Since 3 units was not enough to cover some of the more ambitious
  134. shows attempted after the first year, we had to make a decision.
  135. Buy more or rent/buy wireless. This facility is operated by a
  136. non-profit community music association. The money didn't exist to
  137. purchase more Crowns at $400.00 each.
  138.  
  139. Since I happen to drop in to Radio Shack stores on an irregular
  140. basis, I noticed they were offering a PZM at $39.00. Willing to
  141. take a risk at 1/10th the cost of the Crowns, I figured I
  142. couldn't go wrong. I think I was the first person (at least in
  143. the Riverside area) to show an interest in them. The sales person
  144. didn't even know what they were. When I asked to see the box and
  145. the paperwork, there was no hesitation. See, from experience with
  146. earlier RS stuff, I knew they were pretty good at putting some
  147. kind of circuit diagram in certain things. Well, I was right. The
  148. operator guide had a circuit diagram with the information I
  149. needed.
  150.  
  151. I was looking to see if the output was balanced. See, they come
  152. out of the box with a single-circuit 1/4" plug. I can only assume
  153. they were marketing these to home/hobbyist types. The diagram
  154. settled the issue for me -- the output was shown as transformer
  155. balanced, 600-ohm. I bought four of them on the spot. I would
  156. have bought 6, but four was all they had at that store.
  157.  
  158.  
  159. The Chase -- Radio Shack PZMs (Including My (Later) Experience
  160. With PZMs)
  161. ==========
  162.  
  163. I immediately re-wired them with Switchcraft A3Ms. I just cut off
  164. the 1/4" about 8" from the end (saved the molded connectors and
  165. pigtail for making other adapters), wired shield to pin 1, 1/4"
  166. tip to pin 2 and 1/4" sleeve to pin 3 - standard configuration.
  167. Put in specified AA battery, plug into the board, and Voila! I
  168. was immediately impressed.
  169.  
  170. Continuing my experiment, I un-mounted the elements from the
  171. plates -- just two little screws. I waved them around in the air,
  172. and all over the place, and just listened through headphones. I
  173. put them up against walls, windows, and any other flat or rounded
  174. surface I could find. I taped them to the side of the kitchen
  175. sink, to the bottom of the (sorry . . .) toilet lid and just
  176. listened. Well . . . running water contains a lot of high-
  177. frequency energy. (Hey, it was valid . . . ) I even taped them to
  178. the underside of the hood of my car and ran down the freeway
  179. recording the sound of the engine. (You can't even believe the
  180. noise even a quiet rice-burner makes under the hood!) When I had
  181. satisfied myself that I could make these work, I started working
  182. on different mounts for serious applications.
  183.  
  184. Since I do a lot of location recording with a minimalist setup, I
  185. thought an interesting experiment would be an omnidirectional
  186. stereo mic array. So, I put two of the original plates back to
  187. back, drilled a hole to accept a standard EV mic mount (sans the
  188. clip part). The thickness of the two plates together is just
  189. about the same as the gap in the mic mount. A thin washer on each
  190. side as a shim, and I had my mount.
  191.  
  192. I tried it on a choral rehearsal for which performance I had
  193. contracted to record. I took a portable machine, and just set up
  194. the array in about the right place, and recorded. Upon listening
  195. to the tape, I was again impressed. Although not super strong in
  196. the bass range, the imaging and presence was stunning. The
  197. lacking bass is attributable to the plates being only 4 or so
  198. inches square. PZMs need a pretty large boundary layer to collect
  199. the bass. Remember, low frequencies have a pretty long wave-
  200. length. Four inches square isn't very efficient for the low-end.
  201.  
  202. I still use this configuration in certain circumstances. And it
  203. still performs very well, especially considering the price.
  204.  
  205. Now, back to the amphitheater situation.
  206.  
  207. I measured the plexiglass shields used with the Crowns. I bought
  208. the necessary acrylic sheets, tools, and adhesive. I proceeded to
  209. build my own enclosures. I mounted the RS elements at the right
  210. spot. My next opportunity to use them was our next summer season
  211. at the Bowl (in Redlands).
  212.  
  213. I set them up with the Crowns for one of the dress rehearsals. As
  214. I already had plenty of experience with the EQ and gain settings
  215. for the Crowns, it wasn't much of a task to get them in the
  216. ballpark. A little tweaking, and away we went.
  217.  
  218. Here's what I found:
  219.  
  220. 1) The RS required a little lower gain setting. The Crowns are
  221. phantom-powered through the board, 24VDC in this case with a
  222. Tangent 2402. Had the Crowns been powered with the specified 48
  223. VDC they would probably have a little higher output.
  224.  
  225. 2) The RS needed a little more high end boost -- not much,
  226. though.
  227.  
  228. 3) After adjustment, there was no practical, noticeable
  229. difference.
  230.  
  231. Over the years since that first experience (1983), I have used up
  232. to 5 (including the original 3 Crowns) across a main stage area
  233. 60' wide and 40' deep. At times, I have used 7 across the entire
  234. playing area (about 85'), with 3 or four (in their original
  235. configuration -- attached to the plate) taped to set pieces and
  236. painted to match the set.
  237.  
  238. I am continually re-configuring mine (I have eight now),
  239. depending on the project at hand. This past summer, we did "La
  240. Boheme" presented in "concert" form. The orchestra was centered
  241. upstage of the players. There were no flats -- just a few
  242. props/set pieces. I mic'd the whole thing with the 3 Crowns. The
  243. RS would have been just as good, but I would have to had taken
  244. them apart from their then present configurations. Too much work.
  245. I had planned to set up a couple of SM 81 overheads on the
  246. orchestra, with a couple 451s on strings and winds. But when I
  247. actually saw the layout and blocking, I couldn't foul up the
  248. sight lines with mic stands. I suggested to the director that we
  249. could use the PZMs but I couldn't guarantee the balance between
  250. singers and orchestra, since the mics would pick up whatever they
  251. heard. As it turned out, it was the most successful program of
  252. its type I've ever done. It was so successful, that on the
  253. symphony program the next week, I lost my head completely, and
  254. used the same setup but added a pair of AKG 451s on the winds.
  255. The audience (of about 4500) loved it. I got nothing but
  256. compliments. So, even after years of experience, I'm still
  257. learning ways to use these things.
  258.  
  259. Again, the RS PZMs would have substituted just fine.
  260.  
  261. Here are a couple of the other configurations I've come up with,
  262. and that work very well, all things considered.
  263.  
  264. 1) A pair of elements mounted on a plexiglass surface about 2-
  265. 1/2' X 2'. Space the elements about 18" apart across the panel
  266. the wide way. Use a mic clip mount (no clip) as above. I've used
  267. this very successfully mic'ing jazz/big band drums, in
  268. combination with a pair of overheads. With the right placement,
  269. you get a good stereo image (but not too wide) and a good balance
  270. between percussion elements (assuming a player under control).
  271.  
  272. I've also used this to mic soloists in concert situations. Again,
  273. a good stereo image, a single stand, and quasi-invisibility
  274. (depending on stage lighting).
  275.  
  276. 2) Elements mounted as necessary on stage pieces. I've already
  277. mentioned this. They work very well on table tops, on door jambs,
  278. or just about anyplace where you have to pick up non-moving
  279. dialogue on stage. I did "The Music Man" a couple of years ago
  280. (just once of many), and used this technique with great success
  281. on the Paroo house set.
  282. 3) Elements mounted in/on just about any surface. Piano lids or
  283. the floor under a piano works well. A couple of caveats, though.
  284. If you try to gaffer tape a PZM to the lid of a $100,000 Steinway
  285. or Bosendoerfer, be ready to find another line of work. On pianos
  286. that you can do this to, full stick is good to start. You can
  287. work on finding the sweet spot as you go. If you stretch this
  288. out, just think how much money you can make, all the while
  289. insisting that "since all pianos have their own characteristic
  290. sound, you need to spend this time making sure you are getting
  291. the best possible sound. You DO want the BEST sound -- DON'T
  292. you?" On the other hand, if they look at the clock and then ask
  293. what you're doing, just say, "It's technical."
  294.  
  295. Seriously, though, experiment with PZMs on piano. There is really
  296. no right or wrong way. Lid up, lid down. Soundboard, floor, wall
  297. adjacent. Whatever gets you the sound you want. Just use common
  298. sense and your ears. Don't be afraid to experiment. Part of the
  299. neat thing about PZMs is their pickup field. Regular mics tend
  300. very much to have directional characteristics -- even omnis.
  301. Pianos are a big instrument. The whole thing is really the sound
  302. producer. Depending on your goals, PZMs can solve some otherwise
  303. thorny directional problems with pianos. As Professor Hill
  304. admonished, "Think men -- just think." (no sexism intended . . .)
  305.  
  306.  
  307. Technicalities
  308. ==============
  309.  
  310. Far be it from me to suggest that a PZM at any price will do
  311. anything, anywhere. They are tools. Use them right, and you're a
  312. craftsman. Use 'em wrong, and you're a hack. (And sometimes
  313. unemployed.) Don't be afraid to read and heed the suggestions
  314. printed in the material that comes in the package. A lot of it
  315. appears to be vague and general. Try reading the operator manual
  316. that comes with a U-87. Much of audio is vague and general. Mic
  317. selection and use is as vague and general as it gets. The real
  318. point is to use what you have to get what you want.
  319.  
  320. With the RS PZMs or any other mic, try it in as many situations
  321. as possible. You'll figure out which are lousy soon enough. At
  322. $40 or $50 each, just about anybody can afford one. And if you
  323. don't like it, make a tie-tack out of it. Most craft shops have
  324. glue that will stick to the plastic.
  325.  
  326. A question was raised as to SPL capabilities. Although I have
  327. never used anything but the AA battery (new ones at each critical
  328. use. Some of mine have operated on the same battery after two
  329. years in storage), RS sells a battery (#23-469) that raises the
  330. maximum SPL. Install two of the batteries in place of the AA.
  331. It's really the preamp that has the overload problem. The higher
  332. voltage lets it breathe a little. All you op-amp techno-dudes
  333. know what I mean.
  334.  
  335. They are not phantom-powerable without a complete redesign and
  336. re-construction, to my knowledge. The semiconductors chosen are
  337. basically backwards in polarity. I checked into it with my first
  338. units. There is talk of someone who has done a modification.
  339. Okay, but why spend the time and money on a $40 mic? And if you
  340. screw it up -- geez! (Although, if anybody knows about this, I'd
  341. sure like to know, too.)
  342.  
  343. I've done a few sketches of some enclosure/mounting ideas that I
  344. have tried. Anybody interested, send me E-mail with an address
  345. and I'll send them to you. Use them, or come up with your own.
  346.  
  347. These are great little mics for the price (that's the catch). If
  348. you expect them to take the place of $8000 Manleys or even cheap
  349. old $1500 Neumanns, you may be expecting too much. I would never
  350. expect them to ever get into the "world class" category. (For
  351. that matter, are you? Okay, so you're Ross Perot's son . . .) But
  352. if you are willing to experiment, use some imagination, take the
  353. time to learn their limitations and potential, you'll have some
  354. valuable tools in your pocket.
  355.  
  356. We all know the levels of elitism in this business. Snobbery runs
  357. deep in some circles. If you are uncomfortable with the Radio
  358. Shack logo, paint over it. Or scratch it off (try to make it look
  359. like natural wear -- it's much more convincing that way.) But by
  360. all means, take a chance. It's hard to have a good dinner out for
  361. $50. And after dinner, what? Hey, in certain parts of the
  362. country, for $50 you could bypass dinner altogether and go
  363. straight to . . .  well, you get the point. Buy a PZM -- no,
  364. invest in one, or two or four. Learn what you can do. Later, when
  365. you can afford something different, step up to the counter. In
  366. the meantime, let these help pay for themselves.
  367.  
  368. Here are the printed specs:
  369.  
  370. Freq. response: 20 - 18,000 Hz (no 3 dB down points published)
  371.  
  372. Impedance: 600 ohms
  373.  
  374. Sensitivity: -74 dB (ref.: 0 dB=1v/mbar, 1k)
  375.  
  376. Pattern: Hemispherical
  377.  
  378. Battery life: 2,000 hours
  379.  
  380. =================================================================
  381.  
  382. Toivo Maki
  383. Intermedia
  384. PO Box 4535
  385. Riverside, CA 92514
  386.  
  387. CIS 73467,2641