Микрофоны
Любой микрофон — это преобразователь, трансформирующий одну форму энергии (акустический звук, вызывающий колебания воздуха) в другую (электрический сигнал).
Несмотря на разницу в устройстве разных типов микрофонов, все они преобразуют звуковые колебания в электрические по сходному принципу: мембрана (диафрагма) микрофона воспринимает и передает колебания звукового давления элементу, осуществляющему их преобразование в электрический сигнал.
В настоящее время наибольшее распространение получили три основных типа микрофонов — динамические, конденсаторные и ленточные.
Наряду с конструкцией микрофона одним из важнейших показателей является характеристика его пространственной направленности. Графически ее изображают в виде диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. По характеристике направленности микрофоны делятся на три основных типа: ненаправленные, двусторонне и односторонне направленные.
Ненаправленные микрофоны с одинаковым уровнем воспринимают звук с любого направления. Рабочей областью ненаправленного микрофона является сфера, а его диаграмма направленности представляет собой окружность, как это показано (на рис. 6.5, а).
Двусторонне направленные микрофоны обладают одинаковой чувствительностью как с фронтальной, так и с тыльной стороны. Диаграмма направленности напоминает цифру «8», что видно (на рис. 6.5, б).
Рис. 6.4. Конденсаторный микрофон Audiotechnica AT 4060 |
Односторонне направленные микрофоны чувствительны только к звуковым волнам, приходящим с фронтального направления. Их диаграмма направленности представляет собой кривую, носящую название «кардиоида» и действительно напоминающую форму сердца (рис. 6.5, в) Кроме направленных микрофонов, существуют еще и остронаправленные. На (рис. 6.5, г) показана диаграмма направ-
Ленности такого микрофона, описываемая суперкардиоидой.
Помимо конструкции и диаграммы направленности, микрофоны имеют ряд значимых параметров, которые, как правило, отражены в их технической документации. К основным электроакустическим параметрам, которые необходимо принимать во внимание при определении или оценке пригодности микрофона, относятся:
Номинальный диапазон частот, в котором сигнал на выходе микрофона может быть зарегистрирован. Чем он шире, тем выше класс микрофона.
С этим параметром тесно связана неравномерность частотной характеристики, т. е. разность между максимальной и минимальной чувствительностью микрофона в пределах номинального диапазона частот. Чем меньше неравномерность и ровнее кривая чувствительности, тем лучше микрофон.
Чувствительность микрофона — отношение выходного напряжения к звуковому давлению, выражается в милливольтах/Паскаль (мВ/Па). Измерение чувствительности стандартизировано, оно производится в условиях действия прямой звуковой волны (т. н. «свободное поле») на частоте 1000 Гц. Более высокая чувствительность микрофона означает, что при одинаковой громкости звука он производит более сильный сигнал (выше напряжение), чем микрофон с более низкой чувствительностью. В результате лучше отношение сигнал/шум.
-Круг. |
'-Суперкардиоида» |
Рис. 6.5. Диаграммы направленности |
Тесно связаны между собой такие параметры, как выходное сопро-
6.2. Оборудование рекламной записывающей студии |
|
Тивление и сопротивление нагрузки, выраженные в oмах и также измеряемые на частоте 1000 Гц. При этом сопротивление нагрузки должно быть, как минимум, в 3 раза больше, чем выходное сопротивление.
Максимальный уровень звукового давления — измеряется в диапазоне средних частот и указывает, при каком уровне гармоники превысят 0,5%. Для профессиональных микрофонов это число достигает значения 140 дБ. Уровень максимального звукового давления указывает на способность микрофона выдерживать громкие звуки без искажений (до уровня искажений 0,5%).
Уровень собственных шумов микрофона (эквивалентный уровень шума) определяется как уровень звукового давления при отстутствии воздействующего звукового сигнала. Микрофон всегда производит некоторый шум. Уровень этого шума измеряется в децибелах, эквивалентно звуковому давлению, необходимому для получения сигнала такого же уровня. Отношение сигнал/шум высчи - тывается как разница между уровнем звука 94 дБ и указанным в таблице уровнем шума. Для профессиональных микрофонов составляет 20 дБ и ниже.
Динамический диапазон микрофона — разность между двумя предыдущими параметрами.
Паспорт любого профессионального микрофона должен содержать графики его испытаний — кривые частотной характеристики и характеристики направленности.