Основные параметры и характеристики микрофонов. Питание и подключение микрофонов. Микрофон основные характеристики


4.Микрофоны.

4.1. Основные технические характеристики.

Микрофон – приемник звука, преобразователь звуковых колебаний в электрические.

Существует множество способов преобразования звуковой энергии, в электрическую, но любой микрофон можно описать определенным набором технических параметров, позволяющих судить о качестве, а главное области применения того или иного преобразователя.

Чувствительность – один из наиболее важных параметров, она характеризуется отношением звуковой энергии к электрическому сигналу на выходе микрофона.

Т.е. какое количество электрической энергии будет создавать микрофон под определенным звуковым давлением.

Микрофоны обладают частотной характеристикой (АЧХ), где наиболее важным является её неравномерность.

На микрофон подают частоту в 1 кГц и принимают эту громкость за «0» и от нее рассчитывают неравномерность, как в положительную, так и в отрицательную сторону.

Способность микрофона реагировать на звуки находящиеся в разных точках пространства называется - характеристикой направленности. Исчисления ведут в полярной системе координат. В качестве опорного направления (0 – 180о) используют ось микрофона, а вдоль линий определяющих направление прихода звуковой энергии ставят точки положения которых пропорциональны чувствительности в этом направлении.

Микрофоны принято подразделять по диаграммам направленности на три группы: ненаправленные, двусторонненаправленные, односторонненаправленные.

Микрофоном с ненаправленной характеристикой называют такой микрофон, чувствительность которого одинакова на всех направлениях вокруг него. Иногда к нему применяют термин «шарик» или «сфера», это означает что, чувствительность вокруг него одинакова во всех направлениях.

Конечно, это не идеальная сфера, она ей быть не может, потому, как микрофон оказывает экранирующее действие по отношению к разным частотам. Подразумевается то что на низких частотах это действительно сфера, на средних это нечто похожее на овал, на высоких любая другая форма.

Двусторонненаправленные микрофоны – имеют одинаковую чувствительность с фронтальной и тыловой сторон, а в поперечном направлении чувствительность равна нулю.

За схожесть диаграммы направленности с цифрой «8», к микрофонам с такой характеристикой применяют термин «восьмерка».

Односторонненаправленные микрофоны воспринимают звуковые колебания, приходящие лишь с фронтальной стороны. Диаграмма направленности схожа с геометрической фигурой «кардиоидой», поэтому и микрофоны называют кардиоидными.

Различные характеристики направленностей микрофонов – результат конструкторских ухищрений, их суть заложена в положении чувствительного элемента относительно корпуса.

Диаграмма направленности – одна из наиболее важных эксплуатационных характеристик микрофона. Важно подобрать для каждого конкретного случая микрофон с нужной характеристикой.

Например, микрофон со сферической диаграммой направленности применяют для записи синхронных шумов, чтоб захватить как можно шире звуки, находящиеся в разных точках пространства, или например группу разговаривающих собеседников за столом...

«Восьмерка» подойдет для записи диалога двух человек, или некого музыкального дуэта, где участники находятся друг напротив друга.

Кардиоидные микрофоны применяются при записи индивидуальных источников таким образом, что бы звуки других источников проникали как можно меньше. Например, голос, инструмент солиста и оркестр озвучиваются разными микрофонами, не «проникая» в чужой микрофон.

studfiles.net

Качественный микрофон для компьютера. Микрофоны

Практически все гарнитуры, которые предназначены для работы с ПК, имеют настолько «жалкие» характеристики, что попытайся вы использовать микрофон от такой гарнитуры для звукозаписи или того же караоке, ничего кроме разочарования не получите. Причина здесь одна – все подобные микрофоны предназначены для передачи речи и имеют очень узкий частотный диапазон. Это не только удешевляет саму конструкцию, но и способствует разборчивости речи, что является главным требованием гарнитуры.

Попытки же подключить обычный динамический или электретный микрофон обычно заканчиваются провалом – уровня с такого микрофона явно недостаточно для «раскачки» звуковой карты. Дополнительно сказывается незнание входной схемы звуковых карт и неправильное подключение динамического микрофона завршает дело. Собирать микрофонный усилитель и подключить «по уму»? Было бы неплохо, но гораздо проще использовать микрофон МЭК-3, который одно время широко использовался в носимой аппаратуре и до сих пор достаточно распространен. Но подключать «по уму», конечно, придется.

Микрофон этот электретный, обладает достаточно высокими характеристиками (частотный диапазон, к примеру, лежит в интервале 50 – 15 000 Гц) и, самое главное, в него встроен истоковый повторитель, собранный на полевом транзисторе, который не только согласует высокое сопротивление микрофона с усилителем, но и имеет более чем достаточный для любой звуковой карты уровень выходного сигнала. Единственный, пожалуй, недостаток – микрофону требуется питание. Но ток потребления его настолько мал, что двух пальчиковых батареек, соединенных последовательно, хватит на многие месяцы непрерывной работы. Взглянем на внутреннюю схему микрофона, которая расположена в алюминиевом стакане, и подумаем, как его подключить к компьютеру:

Серым цветом обозначен алюминиевый стакан, который является экраном и соединен с общим проводом схемы. Как я уже говорил, такой микрофон требует внешнего питания, причем минус 3-5 В нужно подать на резистор (красный провод), а плюс – на синий. С белого будем снимать полезный сигнал.

А теперь взглянем на схему микрофонного входа компьютера:

Оказывается сигнал должен подаваться только на самый кончик разъема, обозначенный зеленым, а на красный сама звуковая карта подает +5 В через резистор. Сделано это для питания предварительных усилителей гарнитур, если они используются. Мы этим напряжением не будем пользоваться по двум причинам: во-первых, нам нужна другая полярность, а если просто «перевернуть» провода, то микрофон будет сильно «фонить». Во-вторых, блок питания ПК импульсный и помеха на этих пяти вольтах будет приличная. Использование же гальванических элементов в плане помех идеально – чистая «постоянка» без малейших пульсаций. Итак, полная схема подключения нашего микрофона к компьютеру будет выглядеть следующим образом:

Развязывающий конденсатор, номинал которого может лежать в пределах 0.1 …1 мкФ, — керамический.

Микрофоны (электродинамические, электромагнитные, электретные, угольные) - основные параметры, маркировка и включение в электронных схемах.

В радиоэлектронике находит широкое применение микрофон — устройство, преобразующее звуковые колебания в электрические. Под микрофоном обычно понимают электрический прибор, служащий для обнаружения и усиления слабых звуков.

Основные параметры микрофонов

Качество работы микрофона характеризуется несколькими стандартными техническими параметрами: чувствительностью, номинальным диапазоном частот, частотной характеристикой, направленностью, динамическим диапазоном, модулем полного электрического сопротивления, номинальным сопротивлением нагрузки и др.

Маркировка

Марка микрофона обычно наносится на его корпусе и состоит из букв и цифр. Буквы указывают тип микрофона:

МД...............катушечный (или «динамический»),

МДМ............динамический малогабаритный,

ММ.............миниатюрный электродинамический,

MЛ...............ленточный,

МК...............конденсаторный,

МКЭ............электретный,

МПЭ............пьезоэлектрический.

Цифры обозначают порядковый номер разработки. После цифр стоят буквы А, Т и Б, обозначающие, что микрофон изготовлен в экспортном исполнении — А, Т — тропическом, а Б - предназначен для бытовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Маркировка микрофона ММ-5 отражает его конструктивные особенности и состоит из шести символов:

первый и второй...............ММ — микрофон миниатюрный;

третий................................5 — пятое конструктивное исполнение;

четвертый и пятый...........две цифры, обозначающие типоразмер;

шестой...............................буква, которая характеризует форму акустического входа (О — круглое отверстие, С — патрубок, Б — комбинированное).

В практике радиолюбителей используется несколько основных типов микрофонов: угольные, электродинамические, электромагнитные, конденсаторные, электретные и пьезоэлектрические.

Электродинамические микрофоны

crabo.ru

ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОФОНОВ — Мегаобучалка

В основе всех средств акустической разведки лежит использование микрофонов. Микрофоны - это преобразователи акустических колебаний в электрические. Большинство микрофонов является преобразователями акустической энергии в электрическую. Есть микрофоны, основанные на другом принципе - релейном. В них под действием акустических колебаний происходит преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока [31]. К основным характеристикам микрофонов относятся: чувствительность, частотная характеристика, характеристика направленности (коэффициент направленности) и уровень собственного шума.

Чувствительность - это отношение напряжения U на входе микрофона к звуковому давлению Р, действующему на микрофон [31]:

E=U/P.(2.1)

Чувствительность определяется или по напряжению холостого хода, или по напряжению на номинальной нагрузке за которую обычно принимают внутреннее сопротивление микрофона на частоте 1000 Гц.

Звуковое давление в системе СИ измеряется в Ньютонах на квадратный метр. А единица измерения получила название Паскаль:

1 Н/м = 1 Па (Паскаль) [31].

Чувствительность микрофона зависит от частоты, поэтому вводится понятие средней чувствительности - среднеквадратическое значение в номинальном диапазоне частот. Причем усредняют чувствительность, измеренную на частотах, распределенных равномерно в логарифмическом масштабе [31].

Чувствительность, выраженная в децибелах относительно величины 1 В/Па, называетсяуровнем чувствительности.

Стандартным уровнем чувствительности называется выраженное в децибелах отношение напряжения Уд, развиваемого на номиналыюм сопротивлении нагрузки R", при звуковом давлении 1 Па, к напряжению, соответствующему мощности Ро = 1 мВт [31].

Зависимость уровня чувствительности от частоты называется частотной характеристикой. Ее неравномерность определяют в номинальном частотном диапазоне для данного типа микрофона.

Характеристика направленности - зависимость чувствительности микрофона в свободном поле от угла между рабочей осью микрофона (направлением, по которому микрофон имеет наибольшую чувствительность) и направлением на источник звука. Эту характеристику определяют на ряде частот или для полосы частот. Обычно приводят нормированную характеристику направленности, т.е. зависимость отношения чувствительности Eq, измеренной под углом q, к осевой чувствительности Ео [31]:

R(q)=Eq/Eo(2.2)

Большинство микрофонов имеет осевую симметрию. По характеристике направленности микрофоны, используемые для ведения акустической разведки, делятся на ненаправленные (односторонне направленные) и остронаправленные. Графическое представление характеристик направленности называютдиаграммой направленности, которую часто представляют в полярных координатах. Для учета величины уменьшения чувствительности под различными углами относительно осевого направления вводитсякоэффициент направленности G- отношение квадрата осевой чувствительности микрофона в свободном поле Еo к среднему из квадратов чувствительности по всем радиальным направлениям Еqs [31]:

G=Eo/Eqs(2.3)

Его определяют на ряде частот или для полосы частот. Даже в отсутствии какого-либо акустического сигнала около микрофона напряжение на его выходе не равно нулю. Наличие напряжения является следствием флюктуации частиц в окружающей среде, а также тепловых шумов сопротивлений в электрической части микрофона.

Уровень собственного шума микрофона L, приведенный к акустическому входу, определяют как уровень эквивалентного звукового давления Рш, при воздействии которого на микрофон получилось бы выходное напряжение, равное выходному напряжению микрофона Uш, развиваемого им в отсутствии звуковых колебаний [31]:

Микрофоны по принципу электромеханического преобразования делятся на электродинамические, электростатические, электромагнитные и релейные [31]. Электродинамические микрофоны по конструкции механической системы делятся на катушечные (динамические) и ленточные. Электростатические делятся на конденсаторные, в том числе и электретные, и пьезомикрофоны. Электромагнитные - на односторонние и дифференцированные. Релейные - на угольные и транзисторные.

По акустическим характеристикам микрофоны делятся на приемники давления, приемники градиента давления, комбинированные и групповые.

Характерной особенностью приемника давления является то, что его подвижная механическая система (например, диафрагма) открыта для действия звуковых волн только с одной стороны.

У приемника градиента давления подвижная механическая система открыта для звуковых волн с обеих сторон, поэтому на нее действует разность давлений волн падающей на фронтальную поверхность диафрагмы и огибающей её с тыльной стороны.

Для получения различных форм характеристик направленности обычно комбинируют приемники давления и градиента давления.

Одинаковые приемники для повышения направленности объединяют в группы. К ним относятся линейные группы и трубчатые приемники.

В средствах акустической разведки наиболее широко применяются динамические, конденсаторные и пьезомикрофоны.

Принцип действия динамического микрофона заключается в том, что катушка с намотанным на нее проводом, находящаяся в радиальном магнитном поле и жестко соединенная с диафрагмой, колеблется под действием звукового давления, пересекая силовые линии. Вследствие этого в ней индуцируется электродвижущая сила (ЭДС)[31].

Для создания магнитного поля обычно используют кольцевой магнит. Диафрагму изготовляют из легких, но прочных материалов.

Конденсаторный микрофон представляет собой конденсатор, один из элементов которого массивный, а второй - тонкая натянутая мембрана [31]. На конденсатор подается поляризующее напряжение Up через высокоомное сопротивление Rн. Источник поляризующего напряжения не расходует энергии, так как постоянной составляющей тока нет. При колебаниях мембраны емкость конденсатора Со изменяется, а так как заряд q остается постоянным (конденсатор не успевает перезаряжаться из-за большой постоянной времени t =Rн*Со), то изменяется напряжение на нем. Это дополнительное напряжение Ud и является ЭДС, возникающей от действия звукового давления на мембрану. Напряжение, получаемое на нагрузке, несколько меньше ЭДС из-за падения напряжения на емкости конденсатора.

В электретном микрофоне, в отличие от конденсаторного, поляризующее напряжение образовано предварительной электризацией одного из электродов, изготовляемого из полимеров или керамических поляризующихся материалов. Такой электрод имеет металлическое покрытие, которое по существу и является электродом конденсатора, а электрет служит лишь источником поляризующего напряжения. Поляризация электрета постепенно уменьшается и через несколько лет требуется или его замена, или повторная поляризация. В этом недостаток электретного микрофона по сравнению с конденсаторным, но и достоинство, так как для него не требуется источника напряжения. По механическим, акустическим характеристикам, а также по конструкции электретный микрофон ничем не отличается от конденсаторного [31].

В пьезомикрофонах используется явление пьезоэффекта [31]: при деформации пластинки, вырезанной из кварца, сегнетовой соли или других кристаллов, а также пьезокерамик (титана, бария и др.) происходит ее поляризация, т.е. выделение зарядов на плоскостях. Если пластину вырезать под определенным углом к оси кристалла, то можно получить поляризацию при деформации пластинки от ее поперечного изгиба. При наклеивании металлических электродов на две противоположные грани пластинки между ними получают разность потенциалов, пропорциональную величине деформации пластинки от поперечного изгиба. Для получения небольшого механического сопротивления при изгибе пластинку берут очень тонкой, а для получения наибольшего электрического сопротивления длину и ширину пластинки выбирают сравнительно большими.

Пьезомикрофоны относятся к электростатическому типу микрофонов, поскольку основные соотношения, управляющие процессами преобразования колебаний, сходны с происходящими в электростатических преобразователях, например типа электретных. Разница между ними заключается в том, что пьезоэлектрические преобразователи не требуют электрической поляризации: электрический заряд у них образуется при деформации. У электретных преобразователей имеющийся заряд как бы пульсирует в такт изменению емкости преобразователя, вызываемой деформацией электрета [31].

megaobuchalka.ru

Основные параметры и характеристики микрофонов. Питание и подключение микрофонов

Динамические и конденсаторные микрофоны

В этой статье мы постараемся собрать информацию и разобраться в конструкциях и характеристиках микрофонов. Мы постараемся сделать это, не влезая в дебри физики, механики и схемотехники, но так, чтобы различия были бы очевидны для музыканта.Итак.Динамические и конденсаторные микрофоны – два широко известных типа микрофонов, отличающихся по принципу преобразования звуковой волны в электрический сигнал. Существуют ещё несколько типов микрофонов, чьё применение либо уходит в прошлое, либо ещё не пришло, либо не имеет никакого отношения к звукозаписи, поэтому мы будем говорить именно о динамических и конденсаторных микрофонах.

Динамические микрофоны

Динамический микрофон (более верно – электродинамический микрофон) в свою очередь может быть катушечным и ленточным (о ленточных микрофонах мы поговорим отдельно).Механизм действия динамического катушечного микрофона можно представить как обратный механизму действия динамика. Здесь диафрагма присоединена к катушке из тонкого провода, расположенной в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Динамический микрофон это минигенератор электроэнергии, практически аналогичный генератору автомобиля, только катушка не крутится, а ёрзает туда-сюда (как в динамике акустической системы) под действием звука. И на обоих концах (выводах) катушки образуется электрический сигнал. Не большой (5...15мВ), но достаточный, чтобы его затем усилить и отличить от шумов усилителя.Достаточно простая конструкция динамического микрофона обуславливает его относительную дешевизну, прочность и меньшую требовательность к условиям окружающей среды.В некоторых динамических микрофонах (особенно старого образца, когда технологии были несовершенны) для расширения частотного диапазона применяются два капсюля - низкочастотный и высокочастотный, подобно двухполосным акустическим системам. В таких микрофонах имеется, как и в двухполосных акустических системах, разделительный фильтр-кроссовер, соединяющий сигналы от обоих капсюлей в один сигнал.

Конденсаторные микрофоны

Более научно - электростатические микрофоны, в свою очередь, делятся на конденсаторные ламповые микрофоны и конденсаторные транзисторные микрофоны (по типу применяемого усилителя). А транзисторные микрофоны делятся на электретные микрофоны (они чаще работают от батареек) и обычные конденсаторные (они чаще работают от фантомного питания). Строго говоря, электретный микрофон тоже может быть ламповым, и подобные эксперименты проводились лично автором (и не безуспешно), но, в силу того, что в основной своей массе электретные капсюли по характеристикам хуже классических конденсаторных, промышленного производства электретных ламповых микрофонов, скорее всего, не существует.В отличие от динамических, конденсаторные микрофоны устроены по принципу конденсатора. Капсюль конденсаторного микрофона не вырабатывает электричества, сколько бы мы его ни болтали. Зато он меняет свою ёмкость, так как при колебаниях под воздействием звука, мембрана, являющаяся одной из пластин колеблется относительно неподвижного, хорошо отполированного электрода. Чтобы получить электрический сигнал, на капсюль приходится подавать поляризующее напряжение (20...120В) и включать в самую простую электрическую цепь (контур): конденсатор + сопротивление + источник энергии, и тогда мы можем уже усиливать полученный сигнал, снимая его с того самого сопротивления, в контур с которым соединён капсюль-конденсатор.Особенность состоит в том, что для усиления этого сигнала не подходит обычный вход пульта, и в каждом конденсаторном микрофоне стоит специальный согласующий каскад на полевом транзисторе или электронной лампе, после которого, уже "окрепший" сигнал можно подавать в микшерский пульт или другие устройства. Хотя сигнал с конденсаторного микрофона, как правило, больше по уровню, чем с динамического микрофона, тем не менее, он всё равно предназначен для микрофонных , а не для линейных входов устройств.Вес колеблющейся пластины-диафрагмы (мембраны) в конденсаторном микрофоне значительно меньше веса диафрагмы с катушкой динамического микрофона, поэтому, за счёт меньшей инерции, конденсаторный микрофон обеспечивает более точную и качественную звуковую картину по сравнению с динамическим микрофоном, имеют более широкий частотный диапазон.

Следует отметить, что амплитуда изменения электрического сигнала, снимаемого с конденсаторной системы, в отличие от электродинамической системы не прямо пропорциональны силе звука, воздействующего на диафрагму, а имеет квадратичную зависимость. И только благодаря математике, так сказать, теории малых сигналов, инженеры делают допуск, что при столь малых амплитудах изменения ёмкости, как в конденсаторном микрофоне, нелинейностью преобразования можно пренебречь. И практика показывает, что это работает.

Капсюли электретных микрофонов, в отличие от капсюлей классических конденсаторных микрофонов не требуют напряжения поляризации, так как содержат перманентно поляризованный (электретный) материал, располагающийся либо в пластине, либо в самой диафрагме. Однако, в силу технологических особенностей, создать электретный капсюль высокого качества, а, тем более, большого размера, весьма затруднительно. Поэтому электретные микрофоны получили большее распространение в бытовой технике (диктофонах, мобильных телефонах и современных домашних телефонах) и системах подзвучки инструментов и актёров на сцене.В отличие от динамических микрофонов, все конденсаторные микрофоны требуют питания усилителя, а не-электретные нуждаются ещё и в поляризующем напряжении.Питание конденсаторных микрофонов происходит или от батареек, или от отдельного блока питания (БП), или от фантомного питания по сигнальному шнуру.

Фантомное питание начали применять как только технология электроники и схемотехники шагнула в сторону полевых транзисторов, и лампу, без которой ранее конденсаторный микрофон не мог существовать, заменили полевым транзистором, не нуждающимся ни в высоком анодном напряжении, ни в сильноточном питании накала. Ток потребления усилителя на полевом транзисторе настолько мал, что питание без проблем можно передать по тем же проводам, что и сигнал. При этом соблюсти нужно лишь одно условие, проводов в кабеле должно быть два, не считая экранирующего. Есть два способа подачи питания: либо питание идёт по отдельному (второму) проводу, либо и питание сигнал идут одновременно по двум проводам, но с разными знаками полярности. Второй способ прижился, как более универсальный, позволяющий во-первых коммутировать теми же проводами и динамические микрофоны, и, во-вторых, повышающий помехозащищённость линии (провода). Эта система называется симметричная (балансная) линия. В ней звуковой сигнал передаётся в противофазе, разъединяясь на выходе и складываясь на входе специальными трансформаторами или усилителями. Питание же усилителя конденсаторного микрофона передаётся по обоим проводам с одним и тем же знаком (+48В), и для того, чтобы оно не попало в полезный сигнал, его отфильтровывают специальными развязками, с помощью того же трансформатора или разделительных конденсаторов.

При этом наличие в проводах фантомного питания нисколько не мешает динамическим микрофонам (если конечно он профессиональный симметричный и распаян правильным образом), наоборот, наличие постоянного напряжения ещё больше увеличивает помехозащищённость симметричной линии, "отталкивая" помехи уровнем ниже +48В.Следует отметить, что ламповый конденсаторный микрофон не может работать от фантомного питания, так как лампа, находящаяся внутри микрофона и усиливающая сигнал, требует своих напряжений и токов (как минимум, накальное и анодное питание), которые невозможно синтезировать (высосать) из стандартного слаботочного фантомного питания. Фантомное питание может выдержать нагрузку 10...20мА, в то время как ток накала лампы составляет до 500мА!

Ламповые микрофоны делаются не для получения жирности или, как говорят, "ламповости" звука, как иногда можно встретить в источниках. Просто именно с лампового микрофона, собственно, и началась история конденсаторных микрофонов вообще. Это произошло потому, что транзисторов подходящих характеристик в то время попросту не было изобретено. Когда же транзисторы появились, их внедрение началось слишком быстро, и не всегда продуманно, поэтому большая часть транзисторных микрофонов 70...80-х годов, особенно бытовых, оказалось посредственного качества, из-за чего взоры звукорежиссёров вновь были обращены к ламповым микрофонам (та же ситуация произошла и со звукоусилительной техникой – усилителями мощности).В результате ситуация на микрофонном рынке до сих пор остаётся противоречивой. Существует ряд моделей с прекрасными капсюлями, звучание которых подавлено внутренними транзисторными усилителями, и существует ряд старых ламповых микрофонов, капсюли которых уже оставляют желать лучшего, но за ними почему-то до сих пор найдётся масса охотников.Возможно, если бы история началась сразу с транзисторной техники, слово было бы за ней. Другой разговор, что само существование электронной усилительной лампы делает ненужным дополнительные изыскания и совершенствование транзисторной схемотехники микрофонов. Действительно, усилительный каскад на электронной лампе имеет ряд объективных преимуществ.Прежде всего, это большой коэффициент усиления в одном единственном каскаде (то есть сигнал преобразуется лишь один раз, в отличие от транзисторного каскада при том же усилении или, тем более, микросхемы). Во-вторых, это огромный динамический диапазон электрического тракта, обусловленный высоким напряжением питания лампового каскада. А всем известно, что большой динамический диапазон (то есть запас по перегрузке) – это, прежде, всего прозрачность звука. В-третьих, это сам принцип преобразования сигнала в вакууме, а не на пластине полупроводника (даже само это предложение уже звучит загадочно и маняще), возможно, именно он сохраняет или даже добавляет некую магию в сигнал на выходе микрофона...Но! Всё это не делает сигнал более "жирным", и уж точно не имеет отношения к компрессии сигнала (если речь не идёт о записи какого-нибудь оперного монстра, способного создать такое звуковое давление, что сигнал в усилителе лампового микрофона подойдёт к уровню максимального). Поэтому, не ждите от ламповых микрофонов чудес, они не сделают работу звукорежиссёра по вписыванию вокалиста в фонограмму за Вас. Ламповые микрофоны всего лишь честнее, и живее своих транзисторных собратьев.И ещё один момент, касающийся выбора в пользу ламповых микрофонов – это качество капсюлей. Конечно, какой же производитель поставит в микрофон плохой капсюль, если Вы выкладываете за него $800...2000?!Что же касается размеров самой лампы и выделяемого ею тепла, то эти недостатки уже давно преодолены разработкой миниатюрных ламп и нувисторов (металлокерамических миниламп).

Ленточные микрофоны

Несмотря на то, что ленточные микрофоны относятся по конструктивным признакам к динамическим микрофонам, мы всё же выделим их в отдельную группу, так как по звучанию они ближе к конденсаторным микрофонам. Происходит это потому, что сама ленточка, являющаяся преобразователем звука в сигнал, также как и в случае с конденсаторным микрофоном, имеет очень малый вес, малую инерцию. Кроме того, она не натянута, как мембрана в конденсаторном микрофоне, а висит достаточно свободно, поэтому собственный резонанс ленточки сдвинут в инфранизкие частоты, и не окрашивает звук ни снизу, как динамические микрофоны, ни сверху, как конденсаторные микрофоны.Алюминиевая лента, находясь в магнитном поле и повторяя колебания воздуха, генерирует электрический сигнал, подающийся на первичную обмотку трансформатора для согласования низкого сопротивления ленты с входным сопротивлением усилителя.Хрупкость в изготовлении и эксплуатации и слабый сигнал – основные недостатки ленточных микрофонов. Преодолеть можно только последний их них: технология малошумящих транзисторов шагнула далеко вперёд, и теперь от уровня шума можно несколько отодвинуться, хотя при этом микрофон всё равно остаётся транзисторным. Производить же ламповые ленточные микрофоны, отвечающие современным стандартам, весьма затратно, поэтому и стоят такие микрофоны для рядовой студии недосягаемо дорого.

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".

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»

digitalmusicacademy.ru