Конденсаторный микрофон - что это такое. Конденсаторный микрофон что это такое


Конденсаторный микрофон - что это такое

Решили заняться звукозаписью? В перечне необходимых устройств на одном из первых мест стоит микрофон. Но чтобы его правильно выбрать, необходимо разобраться в особенностях устройства, определиться, какое устройство необходимо конкретно вам. На сегодняшний день их различают несколько типов (это без учёта производителя и ценового разнообразия). Самым востребованным является конденсаторный микрофон. Рассмотрим более детально особенности его устройства, правила эксплуатации.

Конденсаторный микрофон: предназначение устройства

Конденсаторный (электростатический) микрофон — это устройство, в котором основными свойствами являются характеристики электрического конденсатора. При записи вокальных композиций — незаменимая вещь, ведь звук голоса передаёт очень точно. Конденсаторный микрофон — это высокие частоты, размеры на любой вкус, мало искажений, но — дополнительный источник питания и очень бережное отношение.

Строение устройства следующее: две обкладки на небольшом расстоянии, фантомное энергообеспечение. Есть также модели, которым не нужно дополнительное электричество, поскольку они оснащены внутренней батареей или внешним блоком питания. Но знать только это — мало.

В чём отличия конденсаторных микрофонов?

Они бывают:

  • ламповыми;
  • динамическими;
  • транзисторными.

Тип зависит от усилителя, да и звук у каждого, как говорят специалисты, разный. В ламповых он более мягкий и тёплый, а в транзисторных окрас минимальный. К тому же транзисторные могут работать как от батареек (электретные), так и от фантомного питания (обычные конденсаторные).

Продолжает список динамический микрофон. Он устроен как динамический громкоговоритель (динамик).

Отличия динамического и конденсаторного микрофонов

Зная, для чего и в каких условиях вы будете использовать микрофон, уделите немного внимания характеристикам. Учитывайте чувствительность, амплитуды частот, акустические параметры, направленность, уровень собственных шумов, габариты, источники питания и проч.

Динамический микрофон идеально подходит для того, чтобы записывать грубый и громкий звук, для работы на сцене и с гитарными усилителями.

Он отличается перечнем преимуществ:

1. Нет необходимости в ещё одном источнике питания.

2. Присутствует высокая способность игнорировать посторонние звуки.

3. Минимально реагирует на изменения температуры и влажности.

4. Практически не повреждается при случайных ударах и т. п.

Недостатки его лишь в том, что он имеет большие габариты, отличается сниженной чувствительностью диафрагмы и хуже работает с высокими частотами.

Хотите записывать вокал или инструментальную музыку — остановитесь на конденсаторном микрофоне. Именно он обеспечит максимально натуральное звучание. Его преимущества:

  • 1. Высокая чувствительность мембраны.
  • 2. Возможность изготавливать модели любых размеров.
  • 3. Низкий уровень переходных искажений.
  • 4. Широкий частотный диапазон.
  • 5. Сниженная чувствительность к магнитным помехам.

Однако, это устройство имеет и недостатки. Среди них можно выделить малую устойчивость к механическим и климатическим воздействиям, а также потребность в дополнительном питании.

Таким образом, для живых выступлений самый подходящий — динамический, а для звукозаписи следует выбирать только конденсаторный. Однако, прежде чем принять окончательное решение, можно поинтересоваться мнением компетентного продавца-консультанта, прочесть информацию в интернете, использовать предыдущий опыт, посоветоваться со знакомыми специалистами (если таковые имеются).

studiointerval.ru

Микрофон — Википедия

Микрофо́н (от греч. μικρός — маленький, φωνη — голос) — электроакустический прибор, преобразующий акустические колебания в элект­рический сигнал.

В телефонном аппарате Белла, микрофон, как отдельный узел, отсутствовал, его функцию выполнял электромагнитный капсюль, совмещавший в себе функции микрофона и телефонного капсюля. 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 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.

Более массовыми стали динамические микрофоны, отличающиеся от угольных гораздо лучшей линейностью характеристик и хорошими частотными свойствами, а от конденсаторных — более приемлемыми электрическими свойствами. 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.

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. Работа в качестве датчика давления позволила создать первые гидрофоны и записать сверхнизкочастотные звуки, характерные для морских обитателей.

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. Создание малых по размеру (даже несмотря на массу постоянного магнита, необходимого для работы микрофона), а также чрезвычайно чувствительных и узконаправленных динамических микрофонов в заметной степени изменило представление о приватности и породило ряд изменений в законодательстве (в частности, о применении подслушивающих устройств).

Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку. Благодаря отсутствию жёстких требований к массе катушки (характерном для динамических микрофонов) такие микрофоны делались высокоомными, а также порой имели многоотводные катушки, что делало их более универсальными. Такие микрофоны, наряду с пьезоэлектрическими, позволили создать эффективные слуховые аппараты, а также ларингофоны.

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. Долгое время такие микрофоны были относительно дороги, а их очень высокое выходное сопротивление (как и конденсаторных, единицы мегаом и выше) заставляло применять исключительно ламповые схемы. Создание полевых транзисторов привело к появлению чрезвычайно эффективных, миниатюрных и лёгких электретных микрофонов, совмещённых с собранным в том же корпусе предусилителем на полевом транзисторе.

Принцип действия микрофона с подвижной катушкой

Принцип работы микрофона заключается в том, что давление звуковых колебаний воздуха, воды или твёрдого вещества действует на тонкую мембрану микрофона. В свою очередь, колебания мембраны возбуждают электрические колебания; в зависимости от типа микрофона для этого используются явление электромагнитной индукции, изменение ёмкости конденсаторов или пьезоэлектрический эффект.

Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления).

Большое влияние на характеристики микрофона оказывает его механоэлектрическая часть.

Типы микрофонов по принципу действия[править | править код]

Сравнительные характеристики основных типов микрофонов (устаревшие данные из «БСЭ» 1967 год):

Тип микрофона Диапазон воспринимаемых частот, Гц Неравномерность частотной характеристики, дБ Осевая чувствительность на частоте 1 000 Гц, мВ/Па
Угольный 300—3400 20 1000
Электродинамический катушечного типа 100—10 000 (1 класса)

30—15 000 (высшего класса)

12 0,5

~1,0

Электродинамический ленточного типа 50—10 000 (1 класса)

70—15 000 (высшего класса)

10 1

1,5

Конденсаторный 30—15 000 5 5
Пьезоэлектрический 100—5000 15 50
Электромагнитный 300—5000 20 5

Функциональные виды микрофонов[править | править код]

  • Студийный микрофон
  • Сценический микрофон
  • Измерительный микрофон («искусственное ухо»)
  • Микрофонный капсюль для телефонных аппаратов
  • Микрофон для применения в радиогарнитурах
  • Микрофон для скрытого ношения
  • Ларингофон
  • Гидрофон
Схематическое обозначение микрофона

Микрофоны любого типа оцениваются следующими характеристиками:

  1. чувствительность
  2. амплитудно-частотная характеристика
  3. акустическая характеристика микрофона
  4. характеристика направленности
  5. уровень собственных шумов микрофона

Чувствительность[править | править код]

Чувствительность микрофона определяется отношением напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению Р0, как правило, в свободном звуковом поле[1], то есть при отсутствии влияния отражающих поверхностей[2]. При распространении синусоидальной звуковой волны в направлении рабочей оси микрофона это направление называется осевой чувствительностью:

M0 = U/P0 (мВ/Па).

Рабочей осью микрофона является направление его преимущественного использования и обычно совпадает с осью симметрии микрофона. Если конструкция микрофона не имеет оси симметрии, то направление рабочей оси указывается в технических условиях. Чувствительность современных микрофонов составляет от 1–2 (динамические микрофоны) до 10–15 (конденсаторные микрофоны) мВ/Па. Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.

Таким образом, микрофон с чувствительностью −75 дБ менее чувствителен, чем −54 дБ, а с обозначением 2 мВ/Па менее чувствителен, чем 20 мВ/Па. Для ориентировки : −54 дБ это то же, что и 2,0 мВ/Па. Также надо учесть, что если у микрофона меньше чувствительность, это вовсе не означает, что он хуже.

Частотная характеристика чувствительности[править | править код]

ЧХЧ микрофонов Октава МК-319 и Shure SM58

Частотная характеристика чувствительности (ЧХЧ) — это зависимость осевой чувствительности микрофона от частоты звуковых колебаний в свободном поле. Неравномерность ЧХЧ, как правило, измеряют в децибелах как двадцать логарифмов (по основанию 10) отношения чувствительности микрофона на определённой частоте к чувствительности на опорной частоте (в основном 1 кГц).

Акустическая характеристика[править | править код]

Влияние звукового поля микрофона оценивается акустической характеристикой, которая определяется отношением силы, действующей на диафрагму микрофона, и звуковым давлением в свободном звуковом поле: A = F/P, а потому, что чувствительность микрофона M = U/P можно представить как U/P = U/F • F/P и выразить через А. Тогда получим: M = A • U / F. Отношение напряжения на выходе микрофона к силе, действующей на диафрагму U/F, характеризует микрофон как электромеханический преобразователь. Акустическая характеристика определяет характеристику направленности микрофона. По виду акустической характеристики, а, следовательно, и характеристики направленности, отличают три типа микрофонов как приёмников звука: приёмники давления; градиента давления; комбинированные.

Характеристика направленности[править | править код]

Направленность микрофонов. Представление в полярных координатах
приёмники давления
Ненаправленный
приёмники градиента давления
Двунаправленный«Восьмёрка»
комбинированные
Кардиоида
Гиперкардиоида

Характеристикой направленности называют зависимость чувствительности микрофона от направления падения звуковой волны по отношению к оси микрофона. Она определяется отношением чувствительности Мα при падении звуковой волны под углом α относительно акустической оси микрофона к его осевой чувствительности:

φ = Mα/M0

Направленность микрофона означает его возможное расположение относительно источников звука. Если чувствительность не зависит от угла падения звуковой волны, то есть φ = 1, то микрофон называют ненаправленным, и источники звука могут располагаться вокруг него. А если чувствительность зависит от угла, то источники звука должны располагаться в пространственном угле, в пределах которого чувствительность микрофона мало отличается от осевой чувствительности.

Ненаправленные микрофоны[править | править код]

В ненаправленных микрофонах — приёмниках давления — сила, действующая на диафрагму, определяется звуковым давлением у поверхности диафрагмы. Звуковое поле может действовать только на одну сторону диафрагмы. Вторая сторона конструктивно защищена. Если размеры микрофона малы по сравнению с длиной звуковой волны, то микрофон не изменяет звукового поля. Если размеры соизмеримы с длиной волны, тогда за счёт дифракции звуковых волн микрофон приобретает направленность. На частотах от 5000 Гц и ниже такие микрофоны являются ненаправленными. Преимуществом ненаправленных микрофонов является простота конструкции, расчёта капсюля и стабильности характеристик с течением времени. Ненаправленные капсюли часто используют в составе измерительных микрофонов, в быту могут быть использованы для записи разговора людей, сидящих за круглым столом.

Микрофоны двустороннего направления[править | править код]

В микрофонах — приёмниках градиента давления — сила, действующая на движущуюся систему микрофона, определяется разностью звуковых давлений на двух сторонах диафрагмы. То есть звуковое поле действует на две стороны диафрагмы. Характеристика направленности имеет вид восьмёрки.

Двусторонние микрофоны удобны, например, для записи разговора двух собеседников, сидящих друг напротив друга. Также их применение удобно в студиях звукозаписи при записи голоса с одновременной игрой на инструментах — так как они хорошо отсекают звуки, приходящие несоосно с основным, а также при некоторых способах записи стереозвука (технология Блюмлейна).

Микрофоны одностороннего направления[править | править код]

Односторонняя направленность достигается в микрофонах комбинированного типа. Их диаграммы направленности близки по форме к кардиоиде, поэтому нередко их называют кардиоидными. Модификации микрофонов, имеющих ещё меньшую направленность, чем кардиоидные, называют суперкардиоидными и гиперкардиоидными, однако эти разновидности, в отличие от кардиоидного микрофона, также чувствительны к сигналам с противоположной стороны.

Эти микрофоны имеют определённые преимущества в эксплуатации: источник звука располагается с одной стороны микрофона в пределах достаточно широкого пространственного угла, а звуки, распространяющиеся за его пределами, микрофон не воспринимает.

Уровень шумов[править | править код]

Эквивалентный уровень шума (equivalent noise). В соответствии с международными стандартами собственный уровень шума микрофона определяется как уровень звукового давления, который создает напряжение на выходе микрофона, равное напряжению, возникающему в нём только за счёт собственных шумов при отсутствии звукового сигнала. Он может быть рассчитан по формуле

LpЭ=20lg Uш/Sρ0,

где:

Uш — квадратный корень из разности квадратов значений напряжения на выходе испытательного стенда по ГОСТ 16123-88 (IEC 60268-4), измеренное при подключенном микрофоне и при замене его на резистор – эквивалент модуля сопротивления испытуемого микрофона,

S — чувствительность микрофона на частоте 1000 Гц, ρ0=2,10−5Па.

Способы измерения этого параметра несколько отличаются в разных стандартах, поэтому обычно в современных каталогах приводятся два значения эквивалентного уровня шумов: по стандарту DIN 45 412 (IEC 60268-1) и по стандарту DIN 45 405 (CCIR 468-3). В первом случае при измерениях используется взвешивающая стандартная кривая А. Во втором случае используется другая форма взвешивающей кривой (психометрическая кривая 468) и отличия в методике, более подходящей для измерительных микрофонов.

Для микрофонов существуют различные типы защиты: накладки из полиуретана, поп-фильтры, звукозаглушающие боксы и капсюли (решётки).

  • Микрофон со снятой защитой.

  • «Дохлая кошка» и «дохлый котёнок». Дохлая кошка закрывает стереомикрофон для DSLR-камеры. Названия отличаются из-за разных размеров.

  • Микрофонная решётка (капсюль), защищающая микрофон от ветра и тому подобного.

Проводные микрофоны с неразъёмным кабелем. Для цветовой маркировки перемотаны изолентой

Большинство микрофонов подключается к звуковому оборудованию посредством кабеля. Кабели могут быть либо неразъёмными, либо разъёмными. Последние применяются чаще всего. Долгие годы во время выступления на сцене, конференциях и тому подобном применялись именно проводные микрофоны, так как они неприхотливы и просты в эксплуатации. Профессиональные микрофоны имеют трёхпроводное балансное подключение (разъёмы XLR) для снижения наводок и помех. Для работы конденсаторных микрофонов звуковое оборудование должно иметь режим фантомного питания.

Также существуют более сложные устройства — радиомикрофоны (беспроводные микрофоны, радиосистемы), — которые составляют конкуренцию проводным микрофонам, хотя и не вытесняют их совсем (они также применяются для выступления на сцене, на конференциях…). Внутри такого микрофона находится радиопередатчик, передающий по радио звуки на расположенный поблизости радиоприёмник (ресивер) через внутреннюю антенну (у некоторых беспроводных микрофонов также встречается внешняя антенна; у ресивера обязательно имеется внешняя антенна). Рабочая частота ресивера строго соответствует рабочей частоте передатчика микрофона (рабочая частота измеряется в мегагерцах (МГц, MHz) и может достигать нескольких сотен единиц — это УКВ-радиосвязь (или FM; иногда в техническом описании указано «FM wireless microphone»)). Приёмник подключается к звуковому оборудованию посредством кабеля, сам же питается от электросети.

Главное удобство радиомикрофонов в том, что они в отличие от проводных имеют хотя и ограниченную мощностью передатчика, но бо́льшую свободу передвижения. Недостаток — относительно частая разрядка элементов питания (аккумуляторов)[3].

Радиомикрофоны бывают как бытового, так и профессионального уровня. Бытовые обычно работают по принципу «plug and play» («включи и работай») и имеют только настройки выходной громкости. У радиосистем профессиональных серий на ресивере и самом микрофоне можно установить желаемые настройки сигнала для каждого конкретного микрофона (иные названия: калибровка, отстройка), что позволяет одному ресиверу обслуживать иногда сразу 10 и более радиомикрофонов, кроме того, качество сигнала и передаваемых звуков у них гораздо выше, нежели у бытовых, поэтому профессиональные радиомикрофоны так хорошо себя зарекомендовали на концертах. Также бывают цифровые микрофонные радиосистемы из тех же профессиональных серий.

Наиболее известными производителями профессиональных радиомикрофонов являются Sennheiser, beyerdynamic (Германия) и Shure (США)[источник не указан 1026 дней].

На фото для примера показан радиомикрофон «Nady DKW-Duo». Когда в концерте участвует несколько радиомикрофонов, то для цветовой маркировки их обычно перематывают изолентой (как на фото), поскольку они идентичны по виду (если одного типа и серии)[4].

Радиомикрофон со специальным радиоприёмником
  • Микрофон // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  • Микрофон // Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред. Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981.
  • Сапожков М. А. Электроакустика. Учебник для вузов. — М.: «Связь», 1978. — 272 с. — 30 000 экз.
  • Сидоров И. Н., Димитров А. А. Микрофоны и телефоны. — «Радио и связь», 1993. — 152 с. — (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1197). — 20 000 экз. — ISBN 5-256-01072-7, ISBN 978-5-256-01072-0.
  • Фурдуев В. В. Акустические основы вещания. — М.: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1960.
  • Дольник А. Г., Эфрусси М. М. Микрофоны. — 2 изд.. — М.: Энергия, 1967.
  • Б. Я. Меерзон. Основы звукорежиссуры и оборудование студий звукозаписи. — 2-е изд.. — М.: Гуманитарный институт телевидения и радиовещания имени М.А. Литовчина, 2012. — С. 80—81. — 2 с. — ISBN 978-5-942237-029-9.
  • Нисбетт А. Применение микрофонов. — М.: Искусство, 1981. — 173 с. — 16 000 экз.

ru.wikipedia.org

Микрофон - это... Что такое Микрофон?

Микрофо́н (от греч. μικρός — маленький, φωνη — звук) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока, устройство ввода.

Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления. Микрофоны используются во многих устройствах, таких как телефоны и магнитофоны, в звукозаписи и видеозаписи, на радио и телевидении, для радиосвязи, а также для ультразвукового контроля и измерения.

История

Вначале наибольшее распространение получил угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого также независимо заявляли Г.Махальский в 1878 и П. М. Голубицкий в 1883. Угольный микрофон до сих пор используется в аппаратах аналоговой телефонии. Действие его основывается на изменении сопротивления между зёрнами угольного порошка при изменении давления на их совокупность.

Конденсаторный микрофон был изобретён американским учёным Э. Венте в 1917 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.

Более массовыми стали динамические микрофоны, отличающиеся от угольных гораздо лучшей линейностью характеристик и хорошими частотными свойствами, а от конденсаторных — более приемлемыми электрическими свойствами.

Первым динамическим микрофоном стал изобретённый в 1924 году немецкими учёными Э. Герлахом и В. Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа. Они расположили в магнитном поле гофрированную ленточку из очень тонкой (ок. 2 мкм) алюминиевой фольги. Такие микрофоны до сих пор применяются в студийной записи благодаря чрезвычайно высоким частотным характеристикам, однако их чувствительность невелика, выходное сопротивление очень мало (доли Ома), что значительно осложняло проектирование усилителей. Кроме того, достаточная чувствительность достижима только при значительной площади ленточки (а значит, и размерах магнита), в результате такие микрофоны имеют большие размеры и массу по сравнению со всеми остальными типами.

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. Работа в качестве датчика давления позволила создать первые гидрофоны и записать сверхнизкочастотные звуки, характерные для морских обитателей.

В 1931 году американские учёные Э. Венте и А. Терас 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 кило Ом), 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. Создание малых по размеру (даже несмотря на массу постоянного магнита, необходимого для работы микрофона), а также чрезвычайно чувствительных и узконаправленных динамических микрофонов в заметной степени изменило представление о приватности и породило ряд изменений в законодательстве (в частности, о применении подслушивающих устройств).

Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку. Благодаря отсутствию жёстких требований к массе катушки (характерном для динамических микрофонов) такие микрофоны делались высокоомными, а также порой имели многоотводные катушки, что делало их более универсальными. Такие микрофоны, наряду с пьезоэлектрическими, позволили создать эффективные слуховые аппараты, а также ларингофоны.

Электретный микрофон, изобретённый японским учёным Ёгути в начале 20-х гг. XX века по принципу действия и конструкции близок к конденсаторному, однако в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения выступает пластина из электрета. Долгое время такие микрофоны были относительно дороги, а их очень высокое выходное сопротивление (как и конденсаторных, единицы мегаОм и выше) заставляло применять исключительно ламповые схемы.

Создание полевых транзисторов привело к появлению чрезвычайно эффективных, миниатюрных и лёгких электретных микрофонов, совмещённых с собранным в том же корпусе предусилителем на полевом транзисторе.

Устройство микрофона

Принцип действия микрофона с подвижной катушкой Конденсаторный микрофон Октава МК-319 внутри

Принцип работы микрофона заключается в том, что давление звуковых колебаний воздуха, воды или твердого вещества действует на тонкую мембрану микрофона. В свою очередь, колебания мембраны возбуждают электрические колебания; в зависимости от типа микрофона для этого используются явление электромагнитной индукции, изменение ёмкости конденсаторов или пьезоэлектрический эффект.

Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления).

Большое влияние на характеристики микрофона оказывает его механоэлектрическая часть.

Классификация микрофонов

Типы микрофонов по принципу действия

Сравнительные характеристики основных типов микрофонов (устаревшие данные из «БСЭ» 1967 год.):

Тип микрофона Диапазон воспринимаемых частот, Гц Неравномерность частотной характеристики, дБ Осевая чувствительность на частоте 1 000 Гц, мВ/Па
Угольный 300—3 400 20 1 000
Электродинамический катушечного типа 100—10 000 (1 класса)

30—15 000 (высшего класса)

12 0,5

~1,0

Электродинамический ленточного типа 50—10 000 (1 класса)

70—15 000 (высшего класса)

10 1

1,5

Конденсаторный 30—15 000 5 5
Пьезоэлектрический 100—5 000 15 50
Электромагнитный 300—5 000 20 5

Функциональные виды микрофонов

  • Студийный микрофон
  • Сценический микрофон
  • Измерительный микрофон («искусственное ухо»)
  • Микрофонный капсюль для телефонных аппаратов
  • Микрофон для применения в радиогарнитурах
  • Микрофон для скрытого ношения
  • Ларингофон
  • Гидрофон

Характеристики микрофонов

Схематическое обозначение микрофона

Микрофоны любого типа оцениваются следующими характеристиками:

  1. чувствительность
  2. амплитудно-частотная характеристика
  3. акустическая характеристика микрофона
  4. характеристика направленности
  5. уровень собственных шумов микрофона

Чувствительность

Чувствительность микрофона определяется отношением напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению Р0, как правило, в свободном звуковом поле[1], то есть при отсутствии влияния отражающих поверхностей[2]. При распространении синусоидальной звуковой волны в направлении рабочей оси микрофона, это направление называется осевой чувствительностью:

M0 = U/P0 (мВ/Па).

Рабочей осью микрофона является направление его преимущественного использования и обычно совпадает с осью симметрии микрофона. Если конструкция микрофона не имеет оси симметрии, то направление рабочей оси указывается в технических условиях. Чувствительность современных микрофонов составляет от 1–2 (динамические микрофоны) до 10–15 (конденсаторные микрофоны) мВ/Па. Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.

Таким образом, микрофон с чувствительностью -75 дБ менее чувствителен, чем -54 дБ, а с обозначением 2 мВ/Па менее чувствителен, чем 20 мВ/Па. Для ориентировки : -54 дБ это то же, что и 2,0 мВ/Па. Также надо учесть, что если у микрофона меньше чувствительность, это вовсе не означает, что он хуже.

Частотная характеристика чувствительности

ЧХЧ микрофонов Октава МК-319 и Shure SM58

Частотная характеристика чувствительности (ЧХЧ) - это зависимость осевой чувствительности микрофона от частоты звуковых колебаний в свободном поле. Неравномерность ЧХЧ как правило измеряют в децибелах, как двадцать логарифмов(по основанию 10) отношения чувствительности микрофона на определенной частоте к чувствительности на опорной частоте (в основном 1 кГц).

Акустическая характеристика

Влияние звукового поля микрофона оценивается акустической характеристикой, которая определяется отношением силы, действующей на диафрагму микрофона, и звуковым давлением в свободном звуковом поле: A = F/P, а потому, что чувствительность микрофона M = U/P можно представить как U/P = U/F • F/P и выразить через А. Тогда получим: M = A • U / F. Отношение напряжения на выходе микрофона к силе, действующей на диафрагму U/F, характеризует микрофон как электромеханический преобразователь. Акустическая характеристика определяет характеристику направленности микрофона. По виду акустической характеристики, а следовательно и характеристики направленности, отличают три типа микрофонов, как приемников звука: приемники давления; градиента давления; комбинированные.

Характеристика направленности

Направленность микрофонов. Представление в полярных координатах
приемники давления
Ненаправленный
приемники градиента давления
Двунаправленный«Восьмерка»
комбинированные
Кардиоид
Гиперкардиоид

Характеристикой направленности называют зависимость чувствительности микрофона от направления падения звуковой волны по отношению к оси микрофона. Она определяется отношением чувствительности Мα при падении звуковой волны под углом α относительно акустической оси микрофона к его осевой чувствительности:

φ = Mα/M0

Направленность микрофона означает его возможное расположение относительно источников звука. Если чувствительность не зависит от угла падения звуковой волны, т. е. φ = 1, то микрофон называют ненаправленным, и источники звука могут располагаться вокруг него. А если чувствительность зависит от угла, то источники звука должны располагаться в пространственном угле, в пределах которого чувствительность микрофона мало отличается от осевой чувствительности.

Ненаправленные микрофоны

В ненаправленных микрофонах - приемниках давления, сила действующая на диафрагму определяется звуковым давлением у поверхности диафрагмы. Звуковое поле может действовать только на одну сторону диафрагмы. Вторая сторона конструктивно защищена. Если размеры микрофона малы по сравнению с длиной звуковой волны, то микрофон не изменяет звукового поля. Если размеры соизмеримы с длиной волны, тогда за счет дифракции звуковых волн микрофон преобретает направленность. На частотах от 5000 Гц и ниже такие микрофоны являются ненаправленными. Преимуществом ненаправленных микрофонов является простота конструкции, расчёта капсюля и стабильности характеристик с течением времени. Ненаправленные капсюли часто используют в составе измерительных микрофонов, в быту могут быть использованы для записи разговора людей, сидящих за круглым столом.

Микрофоны двустороннего направления

В микрофонах - приемниках градиента давления сила, действующая на движущуюся систему микрофона, определяется разностью звуковых давлений на двух сторонах диафрагмы. То есть, звуковое поле действует на две стороны диафрагмы. Характеристика направленности имеет вид восьмерки.

Двусторонние микрофоны удобны, например, для записи разговора двух собеседников, сидящих друг напротив друга.

Микрофоны одностороннего направления

Односторонняя направленность достигается в микрофонах комбинированного типа. Их диаграммы направленности близки по форме к кардиоиде, поэтому нередко их называют кардиоидными. Модификации микрофонов, имеющих еще меньшую направленность, чем кардиоидные, называют суперкардиоидными и гиперкардиоидными, однако эти разновидности, в отличие от кардиоидного микрофона, также чувствительны к сигналам с противоположной стороны.

Эти микрофоны имеют определенные преимущества в эксплуатации: источник звука располагается с одной стороны микрофона в пределах достаточно широкого пространственного угла, а звуки, распространяющиеся за его пределами микрофон не воспринимает.

Уровень шумов

Уровень собственных шумов микрофона Nш определяется отношением эффективного напряжения на выходе микрофона при отсутствии звукового поля Uш к напряжению U1 при наличии звукового поля с эффективным давлением в 0,1 Н/м²:

Nш = 20 lg Uш/U1, дБ.

Напряжение Uш обусловлено главным образом тепловыми шумами в компонентах электрической схемы микрофона.

Микрофон в искусстве

Владимир Семенович Высоцкий в 1971 году была написана «Песня микрофона»

..Меня часто отождествляют с героями моих песен, но никто и никогда не догадался еще спросить, не был ли я волком, лошадью или истребителем, от имени которых я тоже пою: ведь можно писать от имени любых предметов, в них во все можно вложить душу — и все! Например, у меня есть песня, которую я пою от имени микрофона, обыкновенного микрофона, как и вот этот, что стоит передо мной. Он много видел, это микрофон, о многом может рассказать. — В. В.

См. также

Примечания

Литература

Источники

dic.academic.ru

Конденсаторный микрофон — что это такое?

 Конденсаторный микрофон — что это такое?

 

Давайте разберемся в том, что такое конденсаторный микрофон.

 

Конденсаторный микрофон, в отличии от динамических микрофонов используемых на сцене, является абсолютным стандартом в студийной работе. То есть конденсаторный микрофон это студийный микрофон прежде всего.

 

В Англии конденсаторные микрофоны называют “capacitor microphones”, то есть “емкостной микрофон”, что является прямым референсом к базовом физическим положениям.

Вы можете помнить из школьного курса физики, что конденсатор это две металлические пластины, расположенные на очень близком расстоянии. Чем ближе расстояние, тем выше емкость.

 

 

Конденсаторная капсюль сконструирована подобным же образом.

Она состоит из тонкой мембраны, расположенной в непосредственной близости от металлической пластины. Мембрана или диафрагма, как ее часто называют, разумеется должна быть электропроводником. Наиболее часто используемый материал мембраны микрофона в этом случае это золотистый майлар, но некоторые (преимущественно старые) модели использовали супер тонкую фольгу.

 

 

Когда звуковая волна ударяет диафрагму микрофона, она начинает совершать колебания относительно металлической пластины — другими словам, дистанция между двумя металлическими пластинками постоянно изменяется с частотой звукового колебания, а с ними меняется и емкость всей системы.

Таким образом и выполняется основной принцип работы конденсаторного микрофона — конвертация звуковой энергии, в энергию электрическую в следствии изменения электроемкости.

 

Однако энергия одной маленькой конденсаторной системы слишкам мало для того, чтобы раскачать сигнал до привычного нам уровня громкости. Выходное напряжение капсюли велико, а вот ток наоборот очень мал. Поэтому следующей важнейшей составной частью конденсаторного микрофона является “конвертер импеданса” — передаточная схема между капсюлью и миром. Конвертер импеданса усиливает ток, благодаря чему на выходе микрофона мы получаем значительно более мощный сигнал.

 

 

Высочайшее качество звучания

 

Благодаря исключительно легкой массе диафрагм конденсаторных микрофонов, они более точно и детально захватывают звуковой фронт в сравнении с динамическими микрофонами. Именно поэтому, внезависимости от позиционирования производитлем, вокальный конденсаторный микрофон / инструментальный конденсаторный микрофон — студийный микрофон всегда будет конденсаторным.

Конденсаторные микрофоны обладают самым широким диапазоном частот и самым быстрым откликом к транзиентам (мгновенным переходам энергии — “атаки инструмента”). Также конденсаторные микрофон являются наиболее чувствительными и тихими. Однако надо понимать, что если вы хотите купить конденсаторный микрофон, то внутри этого типа микрофонов обозначенные выше характеристики будут отличаться в достаточно широких пределах и с этим следуют разбираться отдельно.

 

Питание

 

Любому конденсаторному микрофону необходимо внешнее электропитание, или фантомное питание 48 вольт — стандарт предложенный когда-то компанией Neumann и закрепившийся как общепринятый. Благодаря схеме фантомного питания, стандартные электропитающие “кирпичи” стало возможным заменять непосредственно питанием от пульта или звуковой карты. Тем не менее это подходит не для всех конденсаторных микрофонов. В наши дни ламповые конденсаторные микрофоны до сих пор питаются от электро “кирпичей”, потому как их схемы требуют большего количества энергии, чем фантомное питание обычных конденсаторных микрофонов способно отдать.

 

Оригинал: http://www.neumann.com/homestudio/en/what-is-a-condenser-microphone

 

Подпишитесь на наш Telegram канал — новые обзоры каждую неделю.

getsound.su

20 советов по применению микрофонов

Если для музыки, которую вы создаете, требуются акустические инструменты или голоса, то качество ее записи полностью зависит от того, какие микрофоны и как именно вы используете. Даже добротный дешевый и простой микрофон при правильной его установке может превзойти своего неверно установленного дорогого собрата. Также то как вы следите за микрофонами и оборудуете студию, может значительно повлиять на успех проведения сессии. Грамотная установка микрофонов и уход за ними - это залог получения отличного звучания.

1. Некоторые микрофоны обладают чрезмерно характерным звучанием - излишний эффект приближения слишком полный бас и тому подобное. Такие особенности могут быть полезны в некоторых частных случаях но обычно ограничивают области применения микрофона. Поэтому лучше выбирать аппарат, который звучит равномерно и применять различные способы его установки создания нужного оттенка звучания.

2. Конденсаторные и электретные микрофоны не любят пыли дыма и влажности. Каждый из этих факторов может по влиять на качество звука а постоянное воздействие дыма и пыли портит состояние мембраны. Хорошо звучащие микрофоны обычно дорогие, так что правильный уход за ними сохранит ваши вложения.

3. Всегда переносите микрофоны осторожно не швыряйте, убирайте их, когда не используете. Не роняйте и никогда не захлопывайте крышку микрофонной коробки с усилием, чтобы не повредить капсюль. После использования лучше всего хранить их в закрытой проложенной поролоном коробке в теплом сухом месте. Если вам не хочется постоянно упаковывать и распаковывать, вы можете оставить микрофоны на стоиках в студии накрывая их большими пакетами для защиты от пыли.

4. Динамические микрофоны не такие динамичны и пронзительны на верхних частотах, чем конденсаторные или электретные микрофоны, но и отличаются большой способностью реагировать на плохое обращение или очень громкий звук инструмента. Если нужно получить более теплый или жирный звук, или использовать микрофон перед громким источником, динамический микрофон может оказаться хорошим выбором.

5. Конденсаторные и электретные микрофоны более чувствительны, не такие инерционны и в большей частью нейтральнее по звуку, так что вы не пожалеете, если предпочтете такой микрофон для передачи важных нюансов заложенных в звуке. Конденсаторные микрофоны с небольшим размером мембраны обычно более нейтральны и точны, чем их конденсаторные аналоги с большой мембраной, которые, как правило, имеют тенденцию выпячивать свою окраску звучания. 6. Электретные микрофоны часто могут питаться от батареек и от фантомного источника. Если есть апьтернатива то фантомный источник более предпочтителен. Во-первых, такой вариант обезопасит вас от проблемы разрядки батареи в лучшей части вашей записи. Во-вторых, предусилитель будет иметь больший динамический диапазон и меньший шум. Если все же вам нужно работать от батареи вынимайте их, когда не используете микрофон - тем более что при этой процедуре слегка зачищаются контакты. Микрофону необходим такой маленький ток, что даже легкий налет коррозии на контактах батареи может очень ухудшить надежность работы предусипителя. После включения дайте конденсаторным и эпектретным микрофонам прогреться несколько минут перед началом их прослушивания.

7. Предусилители внутри конденсаторных и электретных микрофонов обычно создаются с расчетом на работу с нормальным звуковым давлением. Если же вы поместите микрофон очень близко к громкому источнику, предусилитель может перегрузиться, искажая звук. Большинство конденсаторных микрофонов имеют или ослабление сигнала (пэд, аттенюатор) или вставляемые делители между предусипителем и капсюлем. При наличии сомнении в перегрузочной способности микрофона используйте аттенюатор, так как обычно легче поднять тихий уровень сигнала на пульте, чем получить искажения, которых не исправить.

8. Не забудьте заглушать каналы на пульте или мониторы когда меняете положение микрофонов, перетыкаете их кабели или переключаете микрофон с батарейного на фантомное питание и наоборот.

9. При установке микрофона на стоику с журавлем никогда не делайте этого при зафиксированных зажимах иначе они легко разболтаются и не будут фиксировать положение. Лучше ослабьте все зажимы до полной свободы частей и шарниров, чтобы поместить микрофон точно в желаемое положение. Затем затяните все крепления, начиная с нижней части стоики и заканчивая шарнирами журавля. Если крепления в хорошем со стоянии, вам не нужны сверхъестественные усилия, а всего лишь жесткий поворот, чтобы быть уверенным в том что журавль не начнет съезжать вниз в процессе записи.

10. Наверное самое главное, что нужно помнить при использовании стоек журавлем - это убедиться, что одна из трех ног стоики расположена прямо под плечом журавля. Это обеспечит большую устойчивость и предотвратит конструкцию от опрокидывания под воздействием немалого веса микрофона. Вы намного облегчите себе жизнь, если не будете перекручивать микрофонный провод по всей длине стоики, а сделаете один оборот в коленной части журавля и один по стоике. Это позволит легко манипулировать ее положением, а аккуратно сложенный в кольцо остаток провода обеспечит легкое перемещение всей конструкции на другое место, а так же протяжку кабеля к колодке или разъему мультикора, если возникнет необходимость в перекоммутации.

11. Важно изолировать микрофон от вибрации и физических ударов, так как структурные низкочастотные шумы существенно уменьшают динамический диапазон. Будьте внимательны, поскольку немногие мониторы ближнего поля могут воспроизводить звуки частотой ниже 60 Гц. Поэтому если вы видите на индикаторах пики, которые не слышны в мониторах то следует подозревать проникновение самых низких частот или структурных. Идеально было бы применять специально разработанные микрофонные подвесы, а так же поместить ножки стоек на мягких подкладках.

12. Целью применения любых остронаправпенных микрофонов обычно является отделение звука основного источника от побочных. Помните, что при установке такого микрофона и его нацеливании на источник намного важнее то от чего вы отстраняете микрофон, чем то куда вы его направляете. Представьте диаграмму направленности в трехмерном виде и размещаите микрофон так, чтобы нежелательный звук приходил к нему под углами наименьшей чувствительности.

13. По словам специалистов ненаправленный микрофон (круг) часто имеет более ровный звук и более широкую полосу в сторону низких частот, чем направленный. Как бы то ни было, поскольку ненаправленный микрофон не может подавлять сигналы от нежелательных источников, его следует устанавливать на расстоянии где-то вполовину меньшем, чем для направленного микрофона, чтобы не получить более высокий уровень отражении комнаты и звуков других инструментов. Если вы любитель озвучивания с близких расстояний, не списывайте со счетов ненаправленные микрофоны - обычно они передают звучание с меньшей окраской, чем кардиоида, так что недостаток воспроизведения побочных звуков может быть вами проигнорирован. Не забудьте, что многие модели ненаправленных микрофонов с большой диафрагмой имеют свойство острой направленности по верхним частотам, так что лучше держать источник звука на оси микрофона.

14. Все направленные микрофоны обладают эффектом приближения (подъем низких частот, который еще более возрастает при приближении к источнику звука). Это может быть использовано как достоинство, если вы хотите придать звуку теплоту более натуральным способом, чем использование эквалайзера. Но будьте осторожны, приближая микрофон к перемещающемуся источнику, так как характер звучания будет изменяться с отклонением источника от оси микрофона. Танцующие вокалисты и качающиеся гитаристы контролю не поддаются. 15. Качество самой записи также во многом зависит от достоинств ваших микрофонов. Следуя принципу лучшее сырье - лучший продукт, нетрудно понять, что чем качественнее микрофоны, тем более точной и естественной может быть будущая запись. 

16. Трудно переоценить, как важно, находясь в студии, послушать источник звука со всех сторон прежде чем решить, как с какого угла и расстояния озвучивать этот источник микрофоном. В некоторых случаях перемещение микрофона всего лишь на дюйм может радикально изменить качество и характер получаемого звука. Правильное размещение еще не гарантирует прекрасной записи, но если вы разместите микрофоны неправильно, то вообще не добьетесь приличного звучания.

17. Всегда пытайтесь найти нужные комбинации установки, прежде чем начнете крутить ручки эквалайзера. Это отнимет у вас немного больше времени, но результаты оправдывают средства. Эквализация предназначена для творческого редактирования звучания, но не для его создания, а именно для последнего вы и подбираете различные позиции установка микрофона. Настройка и подавление посторонних звуков путем поиска точки установки и правильного подбора диаграммы направленности обычно оказывается намного быстрее, чем наст ройка ноис-геитов. Также звук получается естественнее, поэтому такая схема эффективнее и надежнее. Не забудьте, что вы также можете уменьшить проникновение посторонних звуков, расставив инструменты в студии так, чтобы они влияли друг на друга наименьшим образом и нежелательные звуки всегда приходили на менее чувствительные оси диаграмм направленности микрофонов.

18. Лучший метод проверить достаточно ли разделение между микрофонами по уровню звука - это прослушать каждый инструмент на микрофонах в сравнении со всеми другими. Перепад должен составлять по меньшей мере 12 дБ от обычного уровня прямого сигнала. Если это не происходит – переставьте, микрофон выберите другую диаграмму направленности, передвиньте инструмент или используйте ширму. В случае если вышеперечисленные меры не помогают используйте эквализацию и возможно ноис-геит. По окончании сессии попытайтесь проанализировать свои ошибки чтобы не повторять их в следующий раз. 19. Если вы пребываете в полной нерешительности как устанавливать микрофоны, то наиболее простои практический способ - это ставить микрофон на такое расстояние от акустического источника, которое равно наибольшему габариту последнего. Например, в случае с контрабасом попытайтесь найти наилучшее положение для озвучивания примерно в 4 футах (1,3 м). Большинство акустических инструментов нуждаются в таком пространстве для звучания, чтобы все элементы их звука сложились и сформировались в правильной пропорции. Слишком близкое положение микрофона сделает слышными механические призвуки от пальцев похлопывание клапанов или поскрипывание смычков, а также исказит баланс между основным звучанием и гармониками.

20. Общая проблема записи вокалистов, которые больше знакомы с работой на сцене, чем с работой в студии – то, что они слишком приближаются к микрофону вызывая взрывные шумы, чрезмерное сипение, повышение уровня баса, а также создают чрезмерную влажность. В этом случае может помочь использование массивной ветрозащиты, но отдельно стоящий поп экран (нейлоновый чулок натянутый на рамку) установленный напротив микрофона на расстоянии 8-11 см сработает лучше. Альтернативой этому способу может послужить установка второгомикрофона для “поедания”. Таким дублером может быть обычный динамический микрофон для сценической работы, в который и будет петь вокалист. При этом основной студийный конденсаторный микрофон на котором вы будете вести запись должен стоять чуть выше и приблизительно в 12 см за динамическим. Вы можете не подключать динамический микрофон, но если все же решитесь подмешать его к звуку основного микрофона, можете получить интересное слегка агрессивное звучание.

myband.ru

Как выбирать микрофон. Руководство для начинающих - В помощь начинающим :: MuzBar

31.10.2011

Сегодня на рынке представлен огромный выбор микрофонов  разных ценовых категорий. В целом, к микрофонам применимо правило, что чем выше цена, тем лучше качество. Однако за последние несколько лет ситуация немного изменилась – в продаже появились качественные микрофоны по доступной цене. Большинство недорогих моделей представляет собой урезанные копии более дорогих аналогов.

Как вы собираетесь его использовать?

Самое главное – подобрать такой микрофон, который будет соответствовать вашим запросам. Каким образом вы собираетесь использовать микрофон – для выступления на сцене или для записи инструментов? Или для звукозаписи? Или, возможно, вам нужен универсальный микрофон? Есть много микрофонов, которые могут использоваться как для живого звука, так и для записи в студии. Один из таких примеров – Shure SM57.

Микрофон следует подбирать с учетом того, где и с каким оборудованием, он будет использоваться. Нет смысла тратить тысячи долларов на студийный микрофон Neumann, если вы будете делать домашнюю звукозапись в комнате, где акустика далека от совершенства. В данном случае подойдет менее чувствительный и более бюджетный микрофон. С технической стороны даже самый лучший микрофон в большой степени зависит от качества используемого микрофонного предусилителя. Без высококачественного предусилителя все достоинства профессионального микрофона гаснут.

Понимание технических характеристик

Понимание технических характеристик и терминологии облегчает выбор микрофона, который будет отвечать вашим требованиям. Ниже мы рассмотрим основные технические характеристики и термины, встречающиеся в описаниях микрофонов.

Диаграмма направленности

Диаграмма направленности показывает зависимость чувствительности микрофона от местоположения источника звука в пространстве. Всенаправленный микрофон улавливает максимальное количество пространственных звуков. Двунаправленный микрофон снимает звуки справа и слева, но спереди и сзади его чувствительность значительно ниже. Однонаправленный микрофон «слышит» звуки главным образом с одного направления и имеет низкую чувствительность к звукам из других направлений.

Однонаправленные микрофоны наиболее популярны и имеют три диаграммы направленности: кардиоидную, суперкардиоидную и гиперкардиоидную.  Все три диаграммы нечувствительны к заднеосевым и внеосевым звукам, исходящим от источников, которые находятся сбоку или позади микрофона. Грубо говоря, кардиоидная диаграмма по форме напоминает сердце (отсюда и ее название). То есть, микрофон снимает звуки спереди и немного сбоку, при этом звуки от источников, расположенных сзади микрофона, в идеале не будут слышны на записи. Суперкардиоидная диаграмма частично снимает звук от источника сзади микрофона. При этом она отличается более узкой зоной захвата звука спереди диафрагмы микрофона.  Гиперкардиоидная диаграмма, по сравнению с суперкардиоидной, имеет еще более узкую зону захвата звука сбоку, но и более широкую сзади.

Диаграммы направленности имеют значение тогда, когда микрофон используется в шумном помещении, например, для выступления вокалиста на концерте. Кардиоидные, суперкардиоидные и гиперкардиоидные микрофоны исключают все звуки, кроме голоса самого певца. Звучание получается более чистым, а обратная связь сводится к минимуму.

Мультидиаграммные микрофоны

Некоторые конденсаторные микрофоны имеют возможность переключения диаграмм направленности. С помощью переключателя или взаимозаменяемых капсюлей можно переключаться с одной диаграммы на другую (например, с круговой на кардиоидную). Такая характеристика микрофона очень полезна для студийной записи.

Частотная характеристика

Это диапазон частот (от низких до высоких), в пределах которых микрофон формирует выходной сигнал. Может составлять, например, от 80 Гц до 15 кГц. Для вокального микрофона это нормальные показатели. Для малых барабанов и том-томов нужно искать микрофон с диапазоном от 50 Гц, а для «бочки» нижний порог желателен на уровне 40 Гц или даже 30 Гц.

Чувствительность и УЗД

Чувствительность показывает, насколько тихий звук способен определять микрофон. Выражается с помощью разных систем. Для неспециалиста достаточно знать, что чем ниже цифры, тем выше чувствительность микрофона.

УЗД – это уровень звукового давления (измеряется в децибелах, дБ). Показывает максимальную громкость звука, с которой может работать микрофон. Своего рода, это противоположность чувствительности. Этот параметр особо важен в том случае, если планируется использование микрофона с громкими инструментами, например с барабанами. Среднее значение УЗД – 100 дБ; высокое – 130 дБ.

Кривая частотной характеристики (АЧХ)

Частотная характеристика показывает только воспроизводимый микрофоном диапазон. Кривая частотной характеристики характеризует зависимость частотной чувствительности. Поскольку на графике эта зависимость начинается с нуля и со временем опять возвращается к нулю, ее форма напоминает кривую.  На кривой в ряде мест имеются пики и спады, что придает микрофону определенные свойства и позволяет использовать его для тех или иных целей. Например, у вокального микрофона может быть пик в верхнем диапазоне, в результате чего он качественнее и ровнее передает голоса людей.

Эффект близости (proximity effect)

Хоть эффект близости это и не техническая характеристика, но он является важным параметром и часто встречается в описаниях. У конденсаторных микрофонов эффект близости выше, чем у динамических.  Когда источник звука приближается к микрофону, эффект близости делает низкие частоты более четкими. Это заинтересует тех певцов, которые «работают с микрофоном» для создания эффектов. Звукоинженер может выбрать микрофон с высоким эффектом близости, если есть необходимость выделить низкие частоты при записи того или иного инструмента.

О чем молчат технические характеристики

В микрофонах кроме технических характеристик не меньшее значение имеют и другие параметры – конструкция, используемые материалы, качество изготовления. Поскольку некоторые производители любят приукрашивать цифры, по одним только техническим характеристикам бывает сложно понять разницу между 50-долларовым микрофоном и аналогом за несколько сотен. Нельзя не упомянуть, что цена – это уже важная характеристика. Но по-настоящему увидеть отличие между хорошим микрофоном и ширпотребом можно только на практике.

Типы микрофонов и их применение

Практически все микрофоны делятся на две категории: динамические и конденсаторные.  Для динамических микрофонов не требуется источник питания; для конденсаторных – требуется. Принципы их работы, отличия между ними и способы их использования мы рассмотрим ниже.

Динамические микрофоны

Принцип работы: Динамический микрофон представляет собой мембрану, соединенную с катушкой индуктивности, которая помещена в сильное постоянное магнитное поле. Движения мембраны движется вместе с катушкой, таким образом изменяя таким образом, напряжение, производимое катушкой.

Основные характеристики: Динамические микрофоны массивны и отличаются высоким УЗД, а также имеют противоударное крепление для удержания в руке. Диаграмма направленности у таких микрофонов не «слышит» внеосевые звуки. Они используются для работы с живым звуком, для вокала и инструментов. Некоторые модели могут применяться для звукозаписи. На протяжении многих лет Shure SM57 зарекомендовал себя хорошим как студийным, так и концертным микрофоном. Как группа в целом динамические микрофоны сравнительно недороги, и многие известные производители выпускают экономные серии динамических микрофонов с оптимальным соотношением цена/качество. 

Ленточные (Ribbon) микрофоны

В отличие от других динамических микрофонов, ленточные микрофоны очень хрупкие. Принцип их работы ничем не отличается от других динамических микрофонов, но вместо мембраны здесь используется тонкая лента, вибрация которой изменяет напряжение. Ленточные микрофоны ставят в студиях для записи голоса и многих инструментов. Они смягчают звук и делают звукозапись теплее. Ленточные микрофоны отличаются высоким УЗД, а значит, их можно ставить вблизи от источника звука. 

Специальные динамические микрофоны

В последние несколько лет производители начали выпускать модели динамических микрофонов, разработанные специально под конкретный инструмент. Вот несколько примеров:

  • Микрофон для барабанов

Разные барабаны имеют разное звучание; соответственно существуют микрофоны для «бочек», малых барабанов, том-томов и тарелок.  Каждый тип микрофонов имеет определенные параметры и диапазон чувствительности. Микрофоны для барабанов, как правило, продаются в комплекте по четыре, пять и больше штук. Они недороги, удобны в использовании и хорошо справляются с поставленными задачами.

  • Микрофон для духовых инструментов

Как правило, имеют небольшой размер, малый вес и частотную характеристику, соответствующую тому или иному инструменту. Также в них имеется специальное крепление для присоединения микрофона к инструменту или телу. Благодаря такому креплению сохраняется постоянная дистанция между микрофоном и инструментом, что обеспечивает хорошую плотность звука. Кроме того, музыкант получают бóльшую свободу действий.

  • Миниатюрные микрофоны (т.н. Bullet микрофоны)

Часто используются музыкантами, играющими на губной гармонике. Имеют небольшой круглый корпус и могут прятаться между рук музыканта. Крохотная мембрана такого микрофона издает искаженный звук, который так нравится любителям губной гармошки.

  • Беспроводные микрофоны. По сути, ничем не отличаются от проводных аналогов за исключением встроенного радиопередатчика.

Конденсаторные микрофоны

Принцип работы: В микрофонах этого типа тонкая проводящая пленка находится на небольшом расстоянии от металлической пластины (так называемой «задней пластины»), в результате чего образовывается конденсатор. На конденсатор подается слабый электрический заряд либо от фантомного питания, либо от аккумулятора. Звуковые колебания заставляют мембрану вибрировать. Изменение расстояния между мембраной и задней пластиной воздействует на напряжение на выходе.  Это и является полезным сигналом с микрофона.

Основные характеристики: Конденсаторные микрофоны питаются либо от внешнего источника, либо от встроенного аккумулятора, либо используют фантомное питание с разъема микшера. Сегодня практически во всех микшерах имеется фантомное питание в микрофонных разъемах. Если микшер был куплен ранее, убедитесь, что в нем есть фантомное питание, прежде чем приобретать конденсаторный микрофон.

Существует несколько типов конденсаторных микрофонов, и большинство из них используется для звукозаписи. Хотя некоторые применяются и для живого звука: хор, пианино, акустические струнные инструменты и ряд ударных инструментов. Также конденсаторные микрофоны могут работать с тарелками. Основными типами конденсаторных микрофонов считаются: 

Переключатели roll-off и аттенюаторы

Этими переключателями оборудованы многие конденсаторные микрофоны, что расширяет их возможности. Переключатель roll-off изменяет диапазон частот (как правило, низких), снижая чувствительность до определенного уровня. Roll-off используется для живого звука, когда необходимо уменьшить низкочастотный шум и улучшить работу усилителя. Многие усилители не способны воспроизводить низкочастотные звуки, хотя электроэнергию они при этом потребляют. Благодаря переключателю roll-off усилителю не приходится работать с низкими частотами. При звукозаписи это придает звуку особую четкость. Аттенюаторы изменяют чувствительность и объем в микрофоне во избежание перегрузки при воздействии очень громкого источника звука. 

Широкомембранные конденсаторные микрофоны

Это массивные звукозаписывающие микрофоны, диаметр мембраны которых составляет от 2 до 3 см. Как правило, имеют высокую цену и требуют использования внешнего источника питания и подвески. Большой размер и необходимость подвески не позволяют применять такие микрофоны, например, для барабанов, где требуется жесткая фиксация. В то же время, они идеально подходят для записи голоса и многих других инструментов. В большинстве случаев, широкомембранные микрофоны служат в качестве студийных универсальных микрофонов. Лучшие их модели чрезвычайно дороги. В последние годы на рынке появился целый ряд недорогих широкомембранных конденсаторных микрофонов, конструкция которых имитирует более дорогие аналоги, а их качество вполне годится для непрофессиональной звукозаписи.

Конденсаторные микрофоны с боковым приемом

Это еще один тип больших конденсаторных микрофонов. У таких микрофонов широкая мембрана размещена горизонтально и направлена в сторону под углом 90 градусов. Над мембраной, как правило, имеется широкая, плоская ветрозащита. Если микрофон установлен вертикально, кажется, что артист поет в него немного сбоку (отсюда и название). 

Конденсаторные микрофоны с двумя мембранами

Как правило, это микрофоны с боковым приемом, в которых имеется две мембраны, направленных в противоположные стороны. Используются для записи дуэтов и коллективов или для создания акустической атмосферы. По сравнению с применением двух одномембранных микрофонов, конденсаторный микрофон с двумя мембранами значительно облегчает балансировку двух одновременных источников.  

Ламповые конденсаторные микрофоны

Это винтажные микрофоны, которые использовались в студиях звукозаписи десятки лет назад. Из-за того, что такие микрофоны позволяют делать особенно качественную звукозапись – как ламповый усилитель заставляет гитару звучать по-новому, – они до сих пор выпускаются и используются в профессиональных студиях звукозаписи. Ламповые микрофоны требуют определенного напряжения, так как именно лампа дает теплый насыщенный звук.

Узкомембранные конденсаторные микрофоны

Диаметр мембраны у таких микрофонов составляет 1,5 см и менее. Могут использоваться как для звукозаписи, так и для работы с живым звуком. Рекомендуется использовать узкомембранные микрофоны для воспроизведения высокочастотных звуков и источников с резко меняющейся громкостью звука. Часто устанавливаются сверху над барабанными тарелками. Как и другие конденсаторные микрофоны, узкомембранные работают от фантомного питания или аккумулятора.

Направленные микрофоны

Это конденсаторные микрофоны с очень узкой и вытянутой диаграммой направленности. Чаще всего используются для теле- и радиотрансляции (например, спортивных мероприятий), так как хорошо снимают определенные звуки на расстоянии.

Микрофоны граничного слоя

Микрофоны граничного слоя достаточно универсальны. Используются на подиумах, конференциях и в студиях. Их, как правило, размещают на ровной поверхности – на полу, потолке или стене. Так лучше снимается звук. Микрофонами граничного слоя можно записывать большие музыкальные коллективы.

Список марок

Telefunken — своего рода «элита» среди микрофонов. Отличное качество, богатые традиции фирмы. Многие производители сегодня ровняются именно на них. Очень дорогие микрофоны.

Neumann — легендарная марка. Их модели U47 и U87 стали настоящим «стандартом» в мире звукозаписи и используются практически на каждой студии. Дорогие микрофоны.

Violet Design — прибалтийская фирма. Микрофоны собираются вручную и славятся своим качеством и характером звучания. В их пользу так же говорит и хороший модельный ряд — есть и дорогие, и вполне бюджетные экземпляры.

RODE — австралийская фирма RODE Microphones с более чем 30-летней историей. В последнее время завоевала огромную популярность среди музыкантов пост-советского пространства, во многом — из-за хорошей ценовой политики. Вполне доступные микрофоны, очень хорошего качества.

AKG — очень известная фирма с невероятно широким модельным рядом. Их микрофон С414 — пожалуй единственный в мире, про который невозможно сказать что-то плохое. Однако, в последние годы, качество продуктов этой фирмы стало стремительно снижаться. И сейчас уже нет никаких оснований переплачивать за их бренд.

Marshall Electronics MXL — фирма с более чем 30-летней историей, к которой стоит присмотреться всем начинающим домашним музыкантам. Очень демократичные цены и потрясающее качество за такие деньги.

Shure — конечно же, один из лидеров. Их легендарные инструментальный SM57 и вокальный SM58 — попросту «иконы стиля», использующие, ну, наверное, во всех без исключения, малых и больших студиях в мире.

Заключение

Наверное, самым полезным при выборе микрофона станет простой метод сбора информации. Опросите других об их микрофонах, об опыте использования. Поговорите с продавцами-консультантами в нескольких музыкальных магазинах, почитайте отзывы в Интернете, а также обзоры разных моделей микрофонов. Удачи в выборе и покупке!

muzbar.ru

Как выбрать микрофон - Полезные советы - Каталог статей

Глаза разбегаются, и в итоге из огромного ассортимента выбор падает на что угодно, но только не на то, что действительно необходимо. А на самом деле выбрать микрофон не так уж и сложно. Пройдясь по витринам, главным образом стоит обратить внимание всего на три пункта – тип, направленность и частотный диапазон – в случае, если вы подбираете микрофон под конкретный инструмент или голос.

Допустим, с частотным диапазоном вы определились, благо сегодня существует масса универсальных микрофонов, способных хорошо работать с большим количеством различных тембров. Теперь давайте выясним, какой тип микрофона наиболее подходит для ваших рабочих условий.

Различают два типа микрофонов, используемых на сегодняшний день – динамические и конденсаторные. Динамический микрофон будет наиболее правильным выбором, если его применение не будет ограничиваться условиями домашней студии, тем более если эта домашняя студия – обычная квартира, не имеющая ни малейшей звукоизоляции. В отличие от конденсаторных, динамические микрофоны наименее чувствительны к акустике помещения и даже в условиях бетонных стен позволяют получить весьма достойный результат К тому же они намного более стойки к перегрузкам – поклонники тяжёлого рёва под визг гитар по достоинству оценят это преимущество. Второй плюс, особенно при ограниченном бюджете – динамические микрофоны не требуют фантомного питания. Если вы пока не обзавелись микшером, то это не имеет никакого значения, поскольку для записи сигнала динамическим микрофоном достаточно будет подключить его ко входу звуковой карты, и можно работать. Казалось бы, у динамических микрофонов одни преимущества – и выносливы, и к помещению не требовательны, и без «фантома» отлично работают, да ещё и стоят гораздо дешевле. Так почему же любая уважающая себя студия звукозаписи рано или поздно обзаводится недешёвым конденсаторным микрофоном?

Вся прелесть конденсаторных микрофонов, по сравнению с остальными, заключается в том, что они дают более живой, естественный звук, именно поэтому они являются неотъемлемой частью профессиональных студий, где особенно выразительно раскрываются его плюсы при работе с акустическими инструментами и вокалом. Но для работы такого микрофона понадобится если не микшер, то хотя бы специальный небольшой усилитель с фантомным питанием 48 В (он обойдётся вам примерно в 50 $. Польза от такого усилителя весьма сомнительна, поскольку только дорогие профессиональные предусилители могут дать микрофону должную окраску. О дешёвых и говорить не приходится – они всего лишь заставят микрофон работать, но по причине своей дешевизны убьют все его возможные плюсы «качеством» своего тракта.

Вывод: если у вас пока недостаточно средств, чтобы купить приемлемый конденсаторный микрофон, ввиду своих конструктивных особенностей имеющий цену на порядок выше динамического, и достойного предусилителя к нему, то наиболее разумным будет приобретение динамического микрофона – результат не разочарует. Тем более если ваш «живой» музыкальный материал состоит не только из вокальных партий, но и из живых бас- и электрогитар, которые необходимо «снимать» с комбиков – всё это, возвращаясь к теме о перегрузках, ещё раз склоняет в сторону выбора именно динамического микрофона.

Если же вы всё-таки сделаете выбор в пользу конденсаторного микрофона, не лишним будет подумать сразу и о приобретении поп-фильтра – аксессуара, созданного для устранения при записи «бубнения» в виде взрывных согласных «6», «п» и шипящих. Для динамических микрофонов он, как правило, не используется, поскольку в конструкции их стальной головки уже реализована соответствующая защита, а вот при применении в студии конденсаторного микрофона – вещь просто незаменимая. В случае если средств на него уже не хватает или просто его нет под рукой, можно изобразить этакий бытовой вариант поп-фильтра, в народе называемый «плевательной сеточкой». Для этого вам понадобится пластмассовое кольцо диаметром не больше 20 см и кусок нейлона – в этой роли могут выступить доступные в ближайшем «хозяйственном» вышивальные пяльцы и женские колготки. Нейлон нужно плотно натянуть на пяльцы и зажать между ними. В итоге, эту конструкцию необходимо закрепить на расстоянии около 15 см от микрофона, при этом вокалист сможет располагаться прямо у сетки и петь в неё.

Возвращаясь к выбору микрофона, стоит заметить, что не менее важную роль играет и вид направленности. Для записи партий, как правило, применяются направленные микрофоны – они воспринимают звук только в конкретном направлении и, в отличие от своего всенаправленного собрата, применяемого в основном для «снятия» микса, почти нечувствительны к посторонним шумам.

Наиболее популярные виды направленности микрофонов, которые вы можете встретить у моделей, продающихся в среднестатистических музыкальных магазинах – кардиоидная, суперкардиоидная, гиперкардиоидная и «восьмёрка».

Самая распространённая среди них, пожалуй, кардиоидная направленность – бюджетные модели микрофонов обычно начинают свои ряды именно с этого варианта, поскольку конструктивно он является наиболее простым из всех перечисленных. Микрофон с кардиоидной направленностью предназначен для записи звука, идущего спереди, и совсем не чувствителен к тому, что происходит сбоку и позади него.

Вторые по популярности – гипер - и суперкардиоидные микрофоны. Зачастую многие музыканты, не углубляясь в эту тему, считают, что это одно и то же, а «гипер» и «супер» В данном случае лишь синонимы, поскольку первая разновидность из рассматриваемых нами четырёх встречается наиболее редко. На практике все иначе – эти направленности схожи тем, что оба микрофона не чувствительны к сигналу, идущему сбоку (зону нечувствительности ещё называют «нулевой зоной»), но воспринимают сигнал, идущий спереди и сзади. Наиболее широко захватывает переднюю часть суперкардиоида, в отношении восприятия звука спереди она находится буквально «посередине» между кардиоидной и гиперкардиоидной направленностями. Гиперкардиоида обладает наиболее узкой зоной чувствительности спереди, но гораздо лучше, чем суперкардиоида, воспринимает звук, идущий сзади и является самой нечувствительной к боковым источникам звука. Если вы записываете фонограмму в жёстких условиях и ваше помещение далеко не идеально на предмет звукоизоляции и посторонних шумов, наиболее предпочтительный вариант для вас именно гиперкардиоида.

Микрофоны типа «восьмёрка» двунаправлены и одинаково хорошо воспринимают звук, идущий с передней и задней сторон, а «нулевая зона» расположена по бокам. Такие микрофоны идеально подходят, к примеру, для записи вокального дуэта или, при определённом положении, для создания наиболее объёмного звучания с небольшой, естественной реверберацией. Использовать их, вне зависимости от типа микрофона, лучше всего в помещении с хорошей звукоизоляцией.

www.21nn.ru


Смотрите также