Фролов и партнеры
Содержание:
- 3. Стереофония.
- Конденсаторный, электретный и угольный микрофоны конструкция и принцип работы
- Виды микрофонов для видеокамер
- Различные виды микрофонов
- Принцип действия динамического микрофона
- Конденсаторный микрофон
- Виды микрофонов
- О характерных заблуждениях
- Конструкция микрофона и динамика
- Параметры и характеристики микрофонов
3. Стереофония.
В
современной звукозаписи, радио,
телевидении применяется принцип
стереофонии.
Стереофони́я
(от слов «стереорос» — твёрдый,
пространственный и «фон» — звук) —
запись, передача или воспроизведение
звука, при которых сохраняется аудиальная
информация о расположении источников,
посредством раскладки звука через два
(и более) независимых аудиоканала.
Основным
отличием стереофонического звучания
от монофонического можно отметить:
—
Локализация инструментов в пространстве
(по панораме и удаленности);
—
Хорошую разборчивость отдельных
инструментов (прозрачность);
—
Более естественную передачу акустической
обстановки (естественной реверберации,
отражений звука, фазовых соотношений)
В
современной звукозаписи в основном
применяют двуканальную стереофонию,
принцип которой построен на воспроизведении
аудиопрограммы (фонограммы) из двух
источников звука, наушников.
Если
рассмотреть основные понятия, то для
реализации двуканальной стереофонии
необходимо два источника звука, два
усилителя, два микрофона расположеных
независимо но параллельно Система АВ.
В
этом случае фактическое расположение
источников (И1, И2) звука будет близко к
кажущемуся (КИ1, КИ2) расположению. Звук
от источника 1 будет приходить на оба
микрофона с одинаковой амплитудой
(громкостью), и равнозначно по фазе. Звук
от источника 2 будет быстрее приходить
к левому микрофону и будет восприниматься
как более громкий в этом канале
звукопередачи. Поэтому кажущиеся
источники при прослушивании будут
приблизительно соответствовать
фактическому расположению.
Таким
же образом, при наличии большего
количества источников, звуки которых
приходят к микрофонам с разных точек,
слушатель получит близкую к этому
звучанию панорамную «картину». Помимо
локализации по панораме при стереофоническом
звучании, будет определяться удаленность
источников звука, и сохраняться
пространственность.
Для
полноценной звукозаписи современные
студии и концертные залы используют
поли (много) микрофонную систему, где к
каждой группе инструментов применяют
свой, индивидуальный микрофон. Для
реализации данного вида записи потребуется
устройство – Микшерный пульт, который
располагает множеством входов и
несколькими выходами достаточными,
чтобы создать стереофоническую «картину».
К
преимуществам полимикрофонной записи
можно отнести ряд недостатков
двумикрофонной записи, а так же ряд
возможностей: минимизация проникновения
посторонних звуков, большие возможности
баланса (на микшерном пульте есть
регулятор панорамы, позволяющий
«расположить» монофонический источник
в любой точке записи) как по панораме,
так и по динамике.
Однако,
к недостаткам можно отнести сложный
процесс настройки и плоскость, «сухость»
звучания ввиду того что естественная
реверберация будит минимальна.
Для
реализации стереофонического звучания
требуется очень высокие параметры
тракта звукопередачи, особенное
требования для сохранения фазовости,
ввиду необходимости преобразовывать
стереофонию в моно, а при не верной
фазировки могут появиться нежелательные
интерференции, которые могут привести
к искажению тембра.
Так
же важно отметить, что современная
киноиндустрия реализует стереофонию
на 5, 7, 9 каналов звучания. Лидером в этой
области признана лаборатория Dolby
Конденсаторный, электретный и угольный микрофоны конструкция и принцип работы
По этой причине почти у всех современных конденсаторных микрофонов предусмотрены конструктивно связанные с самим микрофоном усилители, имеющие малый коэффициент усиления (порядка 1), высокое входное и низкое выходное сопротивления. Конденсаторные микрофоны имеют самые высокие качественные показатели: широкий частотный диапазон, малую неравномерность частотной характеристики, низкие нелинейные и переходные искажения, высокую чувствительность и низкий уровень шумов.
Принцип действия электретных микрофонов аналогичен принципу действия конденсаторных микрофонов, с тем отличием, что для их работы не требуется внешний источник питания. Мембрана таких микрофонов получает электрический заряд в процессе производства, и для их питания достаточно небольшого напряжения (обычно около 1,5 вольта), которое обеспечивается установленной в микрофоне батареей.
По сравнению с конденсаторными микрофонами, мембрана электретных микрофонов значительно толще, поэтому их чувствительность и частотные характеристики несколько хуже. Появившиеся недавно «обратно-электретные» микрофоны несколько компенсируют этот недостаток за счет того, что электрический заряд получает не мембрана, а фиксированная металлическая пластина, а сама мембрана может быть изготовлена из более тонкого материала.
Некоторое распространение получили микрофоны пьезоэлектрические (рис. 15.1, е). Их действие основано на том, что звуковое давление воздействует непосредственно или через диафрагму 1 и скрепленный с ней стержень 2 на пьезоэлектрический элемент 3. При деформации последнего на его обкладках вследствие пьезоэлектрического эффекта возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.
Стереофонический микрофон представляет собой систему из двух микрофонов, конструктивно размещенных в общем корпусе на одной оси друг над другом. Для записи по системе XY применяют стереофонические микрофоны, состоящие из двух одинаковых монофонических микрофонов с кардиоидными характеристиками направленности, причем акустические оси левого и правого микрофонов повернуты на 90° относительно друг друга (рис. 15.2, а). При записи по системе MS один из микрофонов (микрофон середины) имеет круговую характеристику направленности, а другой (микрофон стороны) — косинусоидальную характеристику направленности (рис. 15.2, б).
Рис. 15.2. Характеристики направленности стереофонических микрофонов
Радиомикрофон представляет собой систему, состоящую из микрофона, переносного малогабаритного передатчика и стационарного приемника. Микрофон чаще всего используют динамический катушечный или электретный. Передатчик либо совмещают в одном корпусе с микрофоном, либо выполняют карманного типа. Он излучает энергию радиочастот в УКВ диапазоне на одной из фиксированных частот. Вследствие влияния дополнительных преобразований в системе «передатчик — эфир — приемник» качественные параметры радиомикрофона уступают параметрам обычного микрофона.
Оптические микрофоны
В обычных микрофонах, что конденсаторных, что динамических, колебания воздушной среды преобразуются в электрические.
В новом микрофоне наличествует еще одно звено — световой луч. В микрофоне есть два световода: один — издающий, другой — принимающий, а вместо стандартной мембраны используется зеркальная мембрана, отражающая луч на принимающий световод. Когда эта мембрана находится в состоянии покоя, луч попадает точно на принимающий светодиод. Но стоит мембране прийти в движение от воздействия на нее звука, как угол отражения, естественно, меняется, соответственно, меняется и количество света, попадающего на принимающий светодиод. Все это фиксируется фотодетектором, который уже преобразует световой поток в электрические колебания.
Цифровые микрофоны
В цифровом микрофоне, без какого бы то ни было усиления, аналоговый сигнал превращается в цифровой. Это осуществляется с помощью уникального конвертера. На выходе цифрового преобразователя вырабатывается 28-битный сигнал с динамическим диапазоном более 140 дБ. Основное преимущество прямого преобразования — значительное увеличение динамического диапазона, которое заметно на всем дальнейшем пути прохождения сигнала. Регулировка чувствительности осуществляется в цифровом виде, в результате можно отказаться от таких традиционных периферийных устройств, как предусилитель и аналого-цифровой преобразователь.
Виды микрофонов для видеокамер
Оборудование этого класса используется не только в охранных системах. Оно находит широкое применение при записи торжественных мероприятий, чтобы спустя годы вспомнить как это было. Но для того чтобы звук был качественным и соответствовал изображению необходимо выбрать микрофон идеально подходящий к видеооборудованию.
Смотрим видео, типы и виды микрофонов:
На рынке такие гаджеты представлены в широком ассортименте. Они подразделяются по расположению относительно камеры на:
- Встроенные
- Внешние
Первая разновидность есть в большинстве популярных камер видео наблюдения с микрофоном. Но его использование не позволяет получить чистый звук, так как устройство обладает широкой диаграммой направленности. Такая особенность приводит к записи не только человеческой речи, но и всего, что происходит вокруг, от трелей птиц и мяуканья кошек до грохота транспорта.
Внешние микрофоны для систем видеонаблюдения обычно находятся вне камеры. Они бывают проводные, подключаемые через разъем к оборудованию и беспроводные. Микрофоны этого класса дают более качественный звук, потому что могут располагаться только на небольшом удалении от контролируемого объекта. Однако и при записи на удалении качество звука не изменяется.
Смотрим видео, рассмотрим виды микрофонов и их подключения:
Есть в рассматриваемых устройствах и конструктивные отличия. В зависимости от этого параметра они бывают:
- Петличные
- Пушки
Второй вид – это приборы, позволяющие выполнять направленную звукозапись. Их используют там, где необходимо качественное воспроизведение аудио. Эти микрофоны оснащены специальными экранами, фильтрующими попадание шумов от посторонних объектов.
Петличные обычно используют при скрытой видеосъемке. Они могут работать вместе с видеорегистратором и другими приборами и имеют миниатюрные габариты.
Различные виды микрофонов
- Угольный микрофон (а) Первым устройством, использующимся только в качестве микрофона стал угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого также независимо заявляли Генрих Махальский в 1878 году и Павел Голубицкий в 1883 году. Действие его основывается на изменении сопротивления между зёрнами угольного порошка при изменении давления на их совокупность.
- Конденсаторный микрофон (д) Конденсаторный микрофон был изобретён инженером Bell Labs Эдуардом Венте (Edward Christopher Wente) в 1916 году. В нём звук воздействует на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние между мембраной и металлическим корпусом. Тем самым образуемый мембраной и корпусом конденсатор меняет ёмкость. Если подвести к пластинам постоянное напряжение, изменение ёмкости вызовет ток через конденсатор, тем самым образуя электрический сигнал во внешней цепи.
- Электретный микрофон, изобретённый японским учёным Ёгути в начале 1920-х годов, по принципу действия и конструкции близок к конденсаторному, однако в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения выступает пластина из электрета (материала, способного сохранять поверхностный заряд в течение длительного времени).
- Пьезоэлектрический микрофон (е) Пьезоэлектрический микрофон, сконструированный советскими учёными С. Н. Ржевкиным и А. И. Яковлевым в 1925 году, имеет в качестве датчика звукового давления пластинку из вещества, обладающего пьезоэлектрическими свойствами (т.е. при сжатии продуцирующего электрический заряд).
- Ленточный электродинамический микрофон (г) Первым динамическим микрофоном стал изобретённый в 1924 году немецкими учёными Эрлахом (Gerwin Erlach) и Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа. Они расположили в магнитном поле гофрированную ленточку из очень тонкой (около 2 мкм) алюминиевой фольги. Такие микрофоны до сих пор применяются в студийной звукозаписи благодаря чрезвычайно широким частотным характеристикам, однако их чувствительность невелика, выходное сопротивление очень мало (доли ома), что значительно осложняет проектирование усилителей. Кроме того, достаточная чувствительность достижима только при значительной площади ленточки (а значит, и размерах магнита), в результате такие микрофоны имеют бо́льшие размеры и массу по сравнению со всеми остальными типами.
- Катушечный электродинамический микрофон (в) В 1931 году американские инженеры Венте и Тёрэс (Albert L. Thuras) изобрели динамический микрофон с катушкой, приклеенной к тонкой мембране из полистирола или фольги. В отличие от ленточного, он имел существенно более высокое выходное сопротивление (десятки ом и сотни килоом), мог быть изготовлен в меньших размерах и является обратимым. Совершенствование характеристик именно этих микрофонов, в сочетании с совершенствованием звукоусилительной и звукозаписывающей аппаратуры, позволило развиться индустрии звукозаписи не только в студийных условиях.
- Электромагнитный микрофон (б) Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку.
Принцип действия динамического микрофона
Динамический микрофон действует по принципу, противоположному механизму действия динамика. В этом случае диафрагму присоединяют к токопроводной катушке, которая расположена в магнитном поле, формируемом постоянным магнитом.
В результате воздействия звуковой волны диафрагма начинает колебаться, что, в свою очередь, вызывает перемещения звуковой катушки. Вибрирующие движения провода в магнитном поле стают причиной появления электрического тока. На направление и величину этого тока влияют движения диафрагмы, следовательно, в динамическом микрофоне ток электрически «отображает» звуковую волну.
Принцип действия электродинамического катушечного микрофона: в кольцевом зазоре 1 магнитной системы, имеющей постоянный магнит 2, находится подвижная катушка 3, скрепленная с диафрагмой 4.
При воздействии на последнюю звукового давления она вместе с подвижной катушкой начинает колебаться.
В силу этого в витках катушки, перерезывающих магнитные силовые линии, возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона (электромагнитная индукция).
Устройство ленточного электродинамического микрофона несколько отличается от устройства катушечной модификации.
Здесь магнитная система микрофона состоит из постоянного магнита 1 и полюсных наконечников 2, между которыми натянута легкая, обычно алюминиевая, тонкая (порядка 2 мкм) ленточка 3.
При воздействии на обе ее стороны звукового давления возникает сила, под действием которой ленточка начинает колебаться, пересекая при этом магнитные силовые линии, вследствие чего на ее концах развивается напряжение.
Динамический микрофон своими руками
Устройство электродинамической головки благодаря свойству обратимости идентично по принципу действия устройству динамического микрофона, и, таким образом, эти устройства могут быть взаимозаменяемыми.
Например, во многих конструкциях переговорных устройств, домофонов, и даже в подслушивающих устройствах, некогда монтировавшихся спецслужбами в приёмники проводного радиовещания, в качестве приёмника звука — микрофона могли использоваться динамические головки.
Конденсаторный микрофон
IS — конденсаторный микрофон; 13 — лучеприемник; 1 — 1 — реиерсии-ный дпигатель; is — усилитель и блок питания; / 6-стабилизатор; п-электронный самопишущий прибор.
Мембрана капсюля конденсаторного микрофона должна быть пленкой с высокими электроизоляционными свойствами толщиной менее 0 01 мм, с внешней стороны которой методом катодного распыления в вакууме должен быть нанесен слой золота толщиной 10 — 5 мм и диаметром покрытия 25 5 мм. Расстояние между мембраной и неподвижным электродом составляет 0 04 мм. Если материал мембраны гигроскопичен, то. Поэтому одним из наиболее важных требований, предъявляемых к материалу мембраны, является строгое постоянство линейных размеров во влажной атмосфере.
Принципиальная конструкция электродинамического микрофона.| Принципиальная схема конденсаторного микрофона электростатического типа.| Блок-схема шумомера. — микрофон. 2 — усилитель. 3 — корректирующие фильтры. 4 — детектор. 5 — стрелочный индикатор. |
Частотный диапазон конденсаторных микрофонов составляет от единиц Гц до 150 кГц и выше.
Высокая стоимость конденсаторных микрофонов, необходимость в стабильном источнике поляризуемого напряжения и катодном повторителе, располагаемом в непосредственной близости от капсюля, требование очень бережного обращения с ними затрудняют их использование в переносных приборах.
Принцип действия конденсаторного микрофона легко понять, рассмотрев схему, показанную на рис. 87, в. На схеме показано последовательное соединение батареи Е, сопротивления R и конденсатора С. Одна из пластин конденсатора С неподвижна; вторая — легкая и тонкая — колеблег-ся под действием падающей звуковой волны. При колебаниях этой пластины ( мембраны) изменяется емкость и сопротивление цепи.
Выходной сигнал конденсаторного микрофона, пропорциональный амплитуде колебаний его мембраны, подается на вход усилителя. Вал реверсивного двигателя, управляемого усилителем, через редуктор и преобразовательное устройство перемещает поршень компенсационной камеры, заполненной определяемым компонентом, и изменяет тем самым толщину слоя газа в ней до тех пор, пока интенсивность поступающего инфракрасного излучения в левую лучеприемную камеру не будет равна интенсивности излучения, поступающего в правую лучеприемную камеру.
Частотная характеристика конденсаторного микрофона отличается своей равномерностью.
Капсюль микрофона МКЭ-2. |
Наряду с обычными конденсаторными микрофонами в последние годы стали довольно широко выпускаться электретвые микрофоны, имеющие то преимущество, что они работают без напряжения поляризации, а электрическое поле между электродами образуется у них из-за стабильного электрического заряда на одном из электродов, являющегося таким образом электретом. К числу таких микрофонов относится односторонне направленный микрофон МКЭ-2, выпускаемый советской промышленностью.
Приемники звука ( конденсаторные микрофоны) помещаются по краю планшета.
Устройство 3 содержит конденсаторный микрофон и усилитель низкой частоты с ультралинейной характеристикой. В устройстве 4 используется пьезоэлектрический микрофон с тремя полосовыми частотными фильтрами.
Таким образом, конденсаторный микрофон представляет собой конденсатор, емкость которого периодически меняется соответственно колебаниям мембраны. Конденсатор соединен с усилителем, который предназначен для усиления напряжения, снимаемого с нагрузочного сопротивления микрофонного каскада, до величины, необходимой для работы измерительных — самопишущего и показывающего — приборов.
По качественным показателям конденсаторные микрофоны являются лучшими. Они обладают ровной частотной характеристикой в широкой полосе частот. Так, микрофоны МК-5 обладают полосой частот от 20 до 15 000 гц. Однако требуется их изготавливать с высокой точностью. Эти микрофоны чувствительны к внезапным изменениям температуры, поэтому их чаще всего используют в студийных условиях.
По качественным показателям конденсаторные микрофоны являются лучшими. Они обладают ровной частотной характеристикой в широкой полосе частот. Так, микрофоны МК-5 имеют полосу частот 20 — 15000 гц. Однако их нужно изготавливать с высокой точностью. Эти микрофоны чувствительны к внезапным изменениям температуры, поэтому их чаще всего используют в студийных условиях.
Виды микрофонов
Независимо от модели, микрофон любой конструкции состоит из двух систем: акустико-механической и механо-электрической. Чтобы понять, как работает микрофон, рассмотрим в отдельности самые популярные виды микрофонов.
- Угольный микрофон. Появившийся сравнительно давно, до сегодня активно распространен, в частности, в телефонной связи. Такой микрофон обладает высокой чувствительностью, но нестабилен в работе. Характерный для микрофона шум объясняется большой неравномерностью частотной характеристики и значительными нелинейными искажениями. В основе его действия – изменение сопротивления между зернами угольного порошка, возникающие при изменении давления на их совокупность.
- Электромагнитный микрофон. Его считают достаточно стабильным, но с характерным для него узким частотным диапазоном, неравномерной частотой и, соответственно, нелинейными искажениями. На принцип работы микрофона влияют колебания ферромагнитной диафрагмы, возникающие под действием звука, которые способствуют появлению на обмотке магнитного потока и переменного напряжения и, как результат, выходного сигнала микрофона.
- Электродинамический микрофон. Используют для усиления звука и непосредственно озвучивания. Он характеризуется достаточно широким частотным диапазоном и низкой неравномерностью частоты. Известны две его модификациях — катушечная и ленточная. При воздействии звука на диафрагму подвижной катушки происходит колебание, в результате чего в витках катушки возникает напряжение, влияющее на выходной сигнал микрофона.
- Конденсаторный микрофон. Используют для создания высокочастотных звуков самым распространенным считают конденсаторные микрофоны, которые обладают очень высокими качествами: широким частотным диапазоном, низкими неравномерностью частоты, искажениями, уровнем шума и высокой чувствительностью. Под воздействием колебаний мембраны вместе с частотой давления звука меняется емкость конденсатора, влияющая на появление тока одинаковой частоты и снижение напряжения, что и является выходным сигналом микрофона. Усилители всех современных конденсаторных микрофонов конструктивно связаны с самим микрофоном, что воздействует на выходное сопротивление.
- Стереофонический микрофон является достаточно распространенным устройством. По своей сути, это система из двух микрофонов, объединенных конструктивно в одном корпусе и расположенных друг над другом. Для осуществления записи по системе XY рекомендуют микрофоны с кардиоидной направленностью с повернутыми на 90° левого и правого микрофонов относительно акустической оси. При записи MS для одного из микрофонов характерна круговая характеристика направленности, а второго – косинусоидальная.
Теперь вы знаете принципы работы различных микрофонов. Это позволит вам самостоятельно и быстро настроить, имеющуюся у вас аппаратуру. Желаем вам удачи!
О характерных заблуждениях
1. Маленький микрофон – плохой микрофон.
Неверно в корне. Есть плохие большие и очень хорошие маленькие. Маленькие микрофоны вообще наиболее правильно передают звуковую картину, недаром измерительные микрофоны все как один тонюсенькие. Однако делать суперкачественные микрофоны в небольшом объёме не оправдано там, где в этом нет необходимости. Действительно, студийные микрофоны, в основной массе имеют диаметр мембран около дюйма. Но это не относится, например, к записи перкусий, где предпочтительнее небольшие диаметры, передающие острую атаку более точно. И это не значит, что грамотный звукорежиссёр не сможет записать вокалиста в пол-дюймовый микрофон так, что Вы не отличите от дюймового. Всё дело в качестве микрофона и в опыте, а не в размере.
2. Все минимикрофоны – конденсаторные.
Совершенно не обязательно. Компактности, так же как и качеству микрофонов разных конструкций нет предела. Технологии шагают, и там, где применение динамического микрофона предпочтительнее, а размеры ограничены, сегодня применяют динамические микрофоны. Например, подзвучка саксофонов и других духовых инструментов в живых выступлениях, там, где нужен упругий звук, который конденсаторные микрофоны дать не могут.
3. Конденсаторные микрофоны – более шумные.
Скорее, наоборот. Хотя сравнивать эти вещи практически невозможно. Шум, который Вы услышите, воткнув в тракт динамический микрофон – это шум входной ячейки пульта (если у Вас в тракте всё в порядке, ничего не фонит, и не шумят соседи).
Конденсаторные же микрофоны, за счёт большей чувствительности, менее критичны к качеству входных ячеек пультов. И, в силу своих пространственных характеристик, передают все акустические шумы в помещении, и разговор соседей в том числе, даже если они говорят негромко. Поэтому конденсаторные микрофоны требуют большей заглушённости помещения, чем динамические микрофоны.
4. Динамические микрофоны для сцены, конденсаторные микрофоны для студии.
В основном – да, но это не правило. Есть определённое количество вокалистов настолько привыкших петь в динамические микрофоны на сцене, что и в студии у них это получается значительно лучше, чем пение в конденсаторный микрофон.
Поставив конденсаторный микрофон на запись «бочки», скорее всего Вы отправите его в последний путь.
Кроме того, производители постоянно экспериментируют, предлагая всё больше неплохих вариантов конденсаторных микрофонов для работы вокалистов на сцене.
5. Чувствительность конденсаторных микрофонов выше чувствительности динамических микрофонов, значит конденсаторные микрофоны лучше.
Думаю, ход мысли тут уже ясен. :о)
Думайте головой, слушайте ушами!
Александр Филин, «Adada.Ru»
Конструкция микрофона и динамика
Конструктивно динамики (динамические головки, громкоговорители) состоят из нескольких основных конструктивных элементов:
- Магнитов,
- Катушек, намотанных на каркас,
- Диффузоров.
Внутри каркаса с катушкой располагается постоянный магнит-сердечник, с помощью которого при подаче сигнала на вход образуется магнитное поле. При этом катушка начинает своё движение, характер которого зависит от поданных сигналов и их амплитуды (с её снижением уменьшается и ход самой катушки). Одновременно с катушкой двигается и диффузор, присоединённый к катушке, создавая при этом в воздухе звуковые колебания.
Микрофон по своей конструкции фактически повторяет динамик: его диффузор принимает воздушные колебания, а катушка напрямую связана с ним и магнитом внутри. Основным отличием стало то, что катушка динамической головки имеет меньше витков в сравнении с катушкой, которая устанавливается в микрофоне.
Устройство и принцип действия микрофона
Принцип работы любого микрофона вне зависимости от особенностей его конструктивного исполнения заключается в воздействии на тонкую мембрану звуковых колебаний воздуха. В результате мембранные колебания становятся причиной возбуждения электрических колебаний. В зависимости от типа устройства могут быть использованы различные технологии и физические явления: микрофон может быть
- Электродинамическим
- Ленточным, когда материалом для катушки служит гофрированная алюминиевая фольга;
- Катушечным, оснащённым диафрагмой в кольцевом зазоре магнита, при колебаниях которой под действием звуковых волн катушка пересекается силовыми линиями и в ней наводится ЭДС;
- Пьезоэлектрическим, работа которого основана на использовании кристаллических пластинок;
- Конденсаторным, оснащённым конденсатором, ёмкость которого изменяется во время звуковых колебаний при вибрации одной из обкладок (для этого она изготавливается из эластичного материала).
Основными техническими параметрами всех микрофонов является их
- Чувствительность – отношение выходного напряжения к звуковому давлению при заданном уровне частоты (в большинстве случаев она составляет 1000 Гц): чем она ниже, тем меньше чувствительность микрофона;
- Акустическая характеристика, которая определяется интенсивностью влияния звукового поля;
- Уровень собственного шума,
- Амплитудно-частотная характеристика, зависящая от особенностей звуковых колебаний;
- Направленность, которая определяется зависимостью чувствительности аппарата от его расположения по отношению к источнику звука.
Устройство и принцип действия динамика
Работа любой динамической головки основана на использовании в составе конструкции кольцевого магнита с полюсами, которые размещены на его плоской стороне, и его поля. Замкнутое магнитное поле при этом формируется за счёт использования стальных листов с обеих сторон элемента. Полученная система играет роль магнитопровода и по своей форме и размеру полностью совпадает с параметрами магнита.
Равномерность распределения магнитных линий обеспечивается за счёт вставленного в центральное отверстие стального цилиндра. Разница в диаметрах цилиндра и отверстия в магните определяется конструкцией катушки. В полученном зазоре происходит концентрация магнитного поля.
Катушка индуктивности, размещённая в зазоре, всегда погружается внутрь зазора на половину высоты, что позволяет обеспечить её одинаковый ход во время работы динамика в обе стороны. Подключение к катушке к источнику питания в зависимости от совпадения полярности катушки и самого магнита (при одной её совпадении она выталкивается, при противоположных значениях – втягивается) фактически обеспечивает работу всего устройства.
Для того чтобы добиться механического движения воздуха катушка фиксируется на жёстком цилиндре с бумажным конусом. При перемещении катушки конус также будет двигаться и появится звук. Исключить любые искажения помогает фиксация полученной конструкции при помощи диффузородержателя и центрирующей шайбы.
Параметры и характеристики микрофонов
Один из основных параметров микрофона – это его чувствительность — это отношение выходного напряжения к звуковому давлению, и выражается в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Так как звуковое воздействие на микрофон может быть самым разным, измерение чувствительности стандартизировано: оно производится на частоте 1000 Гц. Проще говоря, более чувствительный микрофон при той же громкости звука в помещении, и при тех же положениях ручек на пульте даст в наушники более громкий сигнал.
К диапазону частот , и частотной характеристике, указанным в паспорте микрофона нужно отнестись очень внимательно, вернее, наоборот, снисходительно… Так как существует один очень важный момент – при каких условиях они были измерены. По частотному диапазону судят о классе микрофона, о его качестве. Но дело в том, что померить частотную характеристику микрофона можно при разных временах интеграции измерительного прибора, а зафиксировать частотный диапазон можно по разным уровням спада. Поясним.
Скажем лента измерительного прибора движется с определённой скоростью, а самописец, скользящий по ней фиксирует АЧХ. И мы можем задать такое время интеграции, что самописец будет фиксировать каждую, даже самую малую неравномерность, а можем заставит двигаться его так медленно, что он не успеет зафиксировать даже спад после 20кГц… А далее, измеряя частотный диапазон мы можем сказать: при спаде (неравномерности АЧХ) в –3дБ частотный диапазон микрофона составляет 40…16000Гц, а при спаде в –6дБ он составляет 30…18000Гц, а при спаде –10дБ он составляет 20…22000Гц. При этом, если Вам не пишут, при каком спаде (неравномерности АЧХ) был зафиксирован частотный диапазон, можете предположить, что это был именно последний случай.
В такой ситуации микрофон 19А19 ЛОМО, замеренный по самым жёстким стандартам окажется как раз в первой категории, 40…16000Гц, а какой-нибудь новоиспечённый китайский экземпляр, очевидно проигрывающий ему по звучанию, будет пестрить изумительными, на первый взгляд параметрами…
Вот почему звукорежиссёры предпочитают выбирать микрофоны по брендам и на слух, не заглядывая в руководства и описания.Динамический диапазон микрофона — это разность между самым тихим сигналом и самым громким, который микрофон может воспроизвести без искажений. Чем он больше, тем лучше для всех.
С точки зрения пространственных характеристик микрофоны делятся на направленные и ненаправленные. Направленность определяется как изменение чувствительности микрофона при перемещении источника звука неизменной интенсивности относительно оси, перпендикулярной плоскости диафрагмы.
В случае, если чувствительность микрофона меняется очень слабо, микрофон является ненаправленным, и его характеристика направленности графически изображается в виде круга, круговая диаграмма направленности.
Если чувствительность микрофона в пределах фронтальной полусферы меняется мало, а чувствительность со стороны тыльной полусферы резко падает, микрофон является односторонненаправленным, кардиоидным, диаграмма направленности — кардиоида.
Если у кардиоидного микрофона чувствительность при отклонении от оси сильно ослабляется, образуя вытянутую кардиоиду это суперкардиоидный микрофон.
В случае резкого падения чувствительности микрофона при отклонении от оси, этот микрофон является гиперкардиоидным, или остронаправленным. Такие микрофоны в основном применяются на телевидении, в кино, и в системах подзвучки.
Существуют также двусторонненаправленные микрофоны, график характеристики которых представляет собой «восьмерку».