Микрофон.

Во второй главе я затрону тему «микрофонов», расскажу, что, собственно, представляет из себя микрофон, познакомлю вас с различными его видами и дам советы, на которые следует опираться при его выборе.

Для начала давайте выясним, что есть микрофон.

Микрофон – это устройство, преобразующее акустические волны в электромагнитные. Могут использоваться разные принципы преобразования звуковой энергии в электрическую, но любой микрофон характеризуется определёнными показателями, позволяющие судить о его качестве и пригодности для разных случаев применения.

Все микрофоны в мире можно разделить на два основных вида - динамические и конденсаторные. Конечно, есть ещё электретные и ленточные, но это раритет и ими сегодня никто не пользуется. В основном речь пойдёт о двух микрофонах представленных выше, но для начала я ознакомлю вас с их разновидностями:

1. Динамический микрофон - он представляет собой мембрану, соединённую с лёгким токопроводом, который помещен в сильное магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом. Колебания давления воздуха (звук) воздействуют на мембрану и приводят в движение токопровод. Когда токопровод пересекает силовые линии магнитного поля, в нём наводится ЭДС индукции. ЭДС индукции пропорциональна как амплитуде колебаний мембраны, так и частоте колебаний.

2. Конденсаторный микрофон (электростатический) - представляет собой конденсатор, одна из обкладок которого выполнена из эластичного материала, которая при звуковых колебаниях изменяет ёмкость конденсатора. Если конденсатор заряжен, то изменение ёмкости конденсатора приводит к изменению напряжения, которое и является полезным сигналом с микрофона. Для работы такого микрофона между обкладками должно быть приложено поляризующее напряжение, 60-80 вольт в более старых микрофонах, а в моделях после 60-70х годов 48 вольт. Такое напряжение питания в настоящее время стало стандартом. Именно с таким фантомным питанием выпускаются предусилители и звуковые карты. Конденсаторный микрофон имеет очень высокое выходное сопротивление. В связи с этим, в непосредственной близости к микрофону (внутри его корпуса) располагают предусилитель с высоким (порядка 1 ГОм) входным сопротивлением, выполненный на электронной лампе или полевом транзисторе. Как правило, напряжение для поляризации и питания предусилителя подаётся по сигнальным проводам (фантомное питание). Конденсаторные микрофоны обладают весьма равномерной амплитудно-частотной характеристикой и обеспечивают высококачественный захват звука, в связи с чем широко используются в студиях звукозаписи, на радио и телевидении. Недостатками их являются высокая стоимость, необходимость во внешнем питании и высокая чувствительность к ударам и климатическим воздействиям - влажности воздуха и перепадам температуры, что не позволяет использовать их в полевых условиях.

3. Электромагнитный микрофон – представляет собой обратимый преобразователь с дифференциальной магнитной системой. Он состоит из постоянного магнита, полюсной надставки, якоря, мембраны жестко скрепленной с якорем, и обмоток

8

катушек. Под воздействием звуковых волн колеблется мембрана и якорь. Такие микрофоны используют в качестве электромагнитных телефонов в аппаратах, работающих в условиях повышенных шумов.

4. Угольный микрофон - один из первых типов микрофонов. Угольный микрофон содержит угольный порошок, размещённый между двумя металлическими пластинами и заключённый в герметичную капсулу. Стенки капсулы или одна из металлических пластин соединяется с мембраной. При изменении давления на угольный порошок изменяется площадь контакта между отдельными зёрнышками угля, и, в результате, изменяется сопротивление между металлическими пластинами. Если пропускать между пластинами постоянный ток, напряжение между пластинами будет зависеть от давления на мембрану.

5. Ленточные микрофоны - это устройства для записи звука, состоящие из магнита и гофрированной алюминиевой ленточки, расположенной в магнитонапряжённой прорези. Алюминиевая лента, находясь в магнитном поле и повторяя колебания воздуха, создаёт ЭДС.

6. Электретный микрофон - разновидность конденсаторного микрофона. Принцип действия электретного конденсаторного микрофона основан на способности некоторых диэлектрических материалов (электретов) сохранять поверхностную неоднородность распределения заряда в течение длительного времени.

Микрофоны с точки зрения коммутации делятся на:

1. Проводные (традиционные)

2. Беспроводные (радиомикрофоны)

Теперь поговорим о наиболее популярных видах микрофонов.

«Конденсаторный» и «динамический» - это термины, обозначающие два разных типа микрофонов в соответствии с механизмом, используемым ими для преобразования звука в электрический сигнал.

Диафрагма конденсаторного микрофона представляет собой тончайшую пластиковую плёнку, покрытую с одной стороны золотом или никелем и расположенную вблизи от неподвижной пластины из проводящего материала. Для создания электрического поля между диафрагмой и этой пластиной могут использоваться два способа. Первый способ – применяется внешний источник (батарея или фантомное питание), с помощью которого на диафрагму подаётся поляризующее напряжение. Второй способ для электретных микрофонов – они содержат перманентно поляризованный (электретный) материал, располагающийся либо в пластине, либо в самой диафрагме. Диафрагма и пластина, разделённые небольшой воздушной камерой, образуют конденсатор. Его ёмкость изменяется в соответствие с движением диафрагмы, свободно перемещающейся под воздействием звуковых волн. По мере приближения или удаления диафрагмы от пластины, пропорционально изменяется электрический заряд последней. Колеблющееся напряжение пластины является, таким образом, электрическим «отображением» движений диафрагмы.

Механизм действия динамического микрофона можно представить как обратный механизму действия обычного динамика акустической системы. Здесь диафрагма присоединена к катушке из тонкого провода, расположенной в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Когда звуковая волна воздействует на диафрагму,

9

последняя начинает колебаться, и звуковая катушка перемещается. Вибрация провода в магнитном поле приводит к появлению электрического тока, направление и величина которого строго зависят от движений диафрагмы, и, следовательно, в динамическом микрофоне этот ток является электрическим «отображением» звуковой волны

Рассмотрим положительные и отрицательные стороны этих двух микрофонов:

Плюсы динамического микрофона.

Динамические микрофоны смертельно необходимы везде, где есть повышенный уровень шумов и требуется избирательная чувствительность по отношению к источнику звука. Потому что самая главная особенность динамических микрофонов в том, что они чувствительны только к ближайшему источнику звука (рот исполнителя) и практически не восприимчивы к посторонним шумам.

Минусы динамического микрофона.

К минусам можно отнести как раз таки ограниченный частотный диапазон, не позволяющий использовать микрофон в полной мере при всех обстоятельствах.

Плюсы конденсаторного микрофона.

Эти микрофоны в полной мере чувствительны к источнику звука и способны уловить и передать самые тончайшие нюансы и оттенки исполнения. Поэтому такое звучание микрофонов называют естественным, тёплым.

Минусы конденсаторного микрофона.

Конденсаторный микрофон всегда требует для себя источник питания. Либо это предусилитель (+48 В), либо это фантомное питание от микшерского пульта. Эти микрофоны практически не бывают концертными и не приспособлены к активной деятельности в разных условиях. Так как эти микрофоны очень чувствительны, то соответственно ловят не только то, что надо, но и часто то, что совсем не надо ловить.

Для таких микрофонов требуется звукоизоляция и звукопоглощение.