Каталог товаров

Микрофон всегда скажет своё слово

Микрофоном принято называть прибор, преобразующий звуковые колебания в электрические. Собственно, это единственный способ превратить живой звук в длительно сохраняемую запись, передать на большие расстояния, усилить до необходимого уровня. Такое преобразование возможно реализовать различными способами. Так, первыми распространение получили угольные микрофоны Эдисона (независимо от него были также заявлены устройства Г.Махальского в 1878 году и М.Голубицкого в 1883). Микрофоны такого типа до сих пор можно встретить в аналоговых телефонах старого образца. Принцип действия – изменение электрического сопротивления насыпки угольного порошка при механическом, вследствие скачков давления во фронте акустической волны, воздействии.

Прообразом современных микрофонов явились изобретения Э.Венте (1917 год). Всё вроде бы просто: конденсатор с подвижной пластиной образует переменный сигнал в зависимости от акустического раздражителя. Конструкция микрофонов такого типа предполагает использование усилителя для согласования с принимающим устройством (как правило, микшером). Чаще всего эти предварительные усилители транзисторные, однако, встречаются и ламповые. На любителя. В последнем случае микрофоны и называют не вполне заслуженно «ламповые». Как разновидность конденсаторных выделяют электретные микрофоны, пластины которых изготавливаются из специальных материалов, постоянно заряженных, и не нуждающихся в дополнительных источниках. Часто и те, и те называют «электростатическими». Конденсаторные микрофоны (кроме электретных) нуждаются во внешнем источнике питания, обычно, 48В постоянного тока. В электретных микрофонах питание должно быть также, но только для усилителя. Таким «фантомным питанием» часто обладают микшеры и видеокамеры.

Конденсаторные микрофоны встречаются в исполнении с большой и малой диафрагмой. Микрофоны с большой диафрагмой используются, как правило, в студиях из-за габаритов и высокой стоимости.

Не более сложен, так называемый, динамический микрофон. Как электродвигатель является также генератором, так динамический микрофон практически повторяет устройство громкоговорителя. Движущаяся от акустического сигнала мембрана, вкупе с магнитом и катушкой вырабатывают электрический сигнал. Первыми динамическими микрофонами были микрофоны ленточного типа (Герлах, Шоттки, 1924 год). В магнитном поле располагались подвижные ленты фольги, дающие аналогичный мембране эффект.

Принципиально, видимо, отличны пьезоэлектрические микрофоны: приводят их в действие специфические вещества, вырабатывающие электрический потенциал при скачке внешнего давления. Имеют весьма ограниченное применение. Впервые были предложены С.Н.Ржевкиным и А.И.Яковлевым в 1925 году.

Независимо от типа микрофона, основные характеристики незыблемы.

Чувствительность – отношение напряжения на выходе микрофона к давлению во фронте акустической волны при определённой частоте звука, обычно 1кГц. Измеряется милливольтами на паскаль. Чувствительность конденсаторных микрофонов существенно выше чем у динамических.

Частотный диапазон (номинальный) – частоты, воспринимаемые микрофоном с предельно допустимыми, указанными производителем, искажениями.

Модуль полного выходного электрического сопротивления – сопротивление при частоте звука 1кГц. Сопротивление нагрузки при этом должно, как минимум, в 3 раза превосходить выходное.

Уровень собственного шума (измеряется в децибелах). Определяется уровнем эквивалентного звукового давления без внешнего звукового сигнала. Чем меньше, тем, понятно, лучше. У профессиональных приборов не превышает 20 дБ.

Предельное звуковое давление определяется максимальным уровнем звука, при котором искажения не превышают определённой величины (как правило, гармоники не более 0.5%). Измеряется в децибелах. У профессиональных микрофонов может достигать 140 дБ.

Неравномерность частотной характеристики – определяется разницей максимальной и минимальной чувствительности в номинальном диапазоне частот.

Характеристика направленности – зависимость чувствительности микрофона от направления источника звука. У микрофонов сферического типа она меняется слабо: микрофон является ненаправленным. Полусферические микрофоны мало воспринимают звук с тыльной стороны. Их считают однонаправленными. В зависимости от степени падения чувствительности при отклонении источника звука от оси прибора различают кардиоидные (название происходит от характерного вида акустической характеристики), суперкардиоидные, гиперкардиоидные (остронаправленные). Встречаются также двусторонненаправленные микрофоны, нечувствительные к звукам с боков.

Характеристики направленности существенно зависят от частоты принимаемого звука и физических размеров микрофона. При приёме низких частот направленность будет выражена меньше, при высоких, соответственно, больше. Кстати, слуховой аппарат человека, обладает аналогичными свойствами, что и неудивительно – тоже ведь микрофон.

Качество сигнала от сферического микрофона сильно зависит от акустики помещения. Например, эхо будет транслировано, да и все шумы. Однонаправленные микрофоны (полусферические, кардиоидные, суперкадиоидные) минимизируют вредное влияние акустики и защищены в определённой степени от шумов. Обеспечивают эффективный приём сигнала. Гиперкардиоидные ещё более эффективны. Особенно в части нечувствительности к боковым звукам.

В любом случае, наиболее полные данные о работоспособности микрофона могут предоставить графические характеристики его испытаний. Для профессиональной аппаратуры – частотные характеристики и характеристики направленности просто обязательны.

По способу связи с принимающим сигнал устройством микрофоны разделяются на проводные и радиомикрофоны. Радиомикрофон включает в себя собственно приёмник звука (микрофонная головка или капсюль), передающее устройство (трансмиттер) в одном корпусе и приёмник (ресивер). Передача может вестись в разных диапазонах частот: VHF и UHF. В первом случае звук обойдётся дешевле, однако существует риск помех. Примерно на этих частотах работают рации, что неизбежно при проведении заметных мероприятий. В целом, характеристики радиомикрофонов ничем не отличаются от проводных аналогов.

Микрофоны, исходя из назначения, могут иметь самое разнообразное исполнение. Особенно в зависимости от предполагаемого размещения: на стойке, на столе, на подвесе, да мало ли… Очевидно, в сфере шоу-индустрии наиболее востребованы ручные микрофоны, одинаково пригодные к «живым» выступлениям и студийной работе.

Также очевидна в этом случае форма корпуса – что-то вроде мороженого в вафельном стаканчике «с горкой». На торце ручки имеется разъём (обычно XLR). Имея в виду, что микрофон – весьма хрупкий и уязвимый (при этом недешёвый) прибор, к корпусу, помимо функциональных, предъявляются и серьёзные механические требования. Например, достаточно прочная проволочная сетка, защищающая капсюль и диафрагму от прямых повреждений. Под сеткой должна располагаться тканевая защита – от излишних эмоций, брызгающего слюной исполнителя. Для более суровых условий может быть предусмотрена дополнительная защита. От брызг, например, от задувания ветра и т.д.

Ручные микрофоны, как правило, относятся к однонаправленным (кардиоидным). Но, в случае надобности, используются и супер-, и гиперкардиоидные.

Для микрофонов, не предполагающих ручное использование, форма корпуса не принципиальна. Решающим является удобство крепления. Зажим, резьба, шарнир, стойка, головная гарнитура и прочее. В условиях студии, так и просто – на звукоизолирующих подвесах. При этом направленность «самостийных» микрофонов может быть любая: на определённые источники звука или, улавливающая общий звук.

Многие профессиональные микрофоны имеют возможность переключения направленности. В этом случае микрофон содержит несколько, работающих независимо друг от друга капсюлей. Их переключение непосредственно с микрофона или дистанционно может превратить ненаправленный микрофон в гиперкардиоидный.

Также, по напрашивающейся аналогии с акустическими системами, некоторые микрофоны имеют два адаптированных капсюля: для низких и высоких частот. С разделительным кроссовером, естественно. Ещё могут быть регуляторы частотной характеристики – для оперативного вмешательства самого исполнителя во время «живого» выступления. В студийных микрофонах часто предусмотрена защита цепи от перегружающих сигналов.

В серьёзной защите нуждаются также коммутационные линии. Незначительность уровня сигнала от микрофона делает его уязвимым для посторонних наводок, коих всегда предостаточно. Приемлемый результат может быть достигнут применением экранированного симметричного (балансного) провода. От внешних наводок спасёт экранировка, подсоединённая к корпусу, скорее всего, микшера. От прочих – первый же операционный усилитель в тракте. В качестве коннекторов практически всегда применяется стандартный разъём XLR. Однако, все усилия может перечеркнуть один плохой контакт или даже просто чрезмерная длина проводов.

Для конкретного использования в аудиотехнике актуальны, наверное, только конденсаторные и динамические микрофоны. В основном даже динамические, как более универсальные и бюджетные, при этом менее капризные. Но и применить их нужно правильно.

Любой нормальный микрофон воспринимает все звуки, которые позволяет ему направленность, например. В том числе и звук от колонок – с акустической обратной связью, гудением, писком и прочими «прелестями». Можно, конечно, подавить резонансы эквалайзером, но особенно рассчитывать на это не стоит. Лучше верно расставить микрофоны и определить необходимую их направленность. Хотя без эквалайзера, скорее всего, всё равно не обойтись.

А многим «исполнителям» микрофон и вовсе ни к чему. Муляж в руки и – вперёд, рот открывать. Нечего вещи портить.

К списку статей