Устройство микрофона: Принцип работы микрофона: конструкция, какие бывают микрофоны

Содержание

Принцип работы микрофона: конструкция, какие бывают микрофоны

regnum_picture_1453992151107623_normalМногие важнейшие изобретения человечества, создаваемые для передачи звука на расстояние, будь то радио или телефон, не могли обойтись без устройства для приема звуковых волн. Изобретение микрофона было необходимо на столько, что он изобретался одновременно в разных частях планеты. И до сих пор до конца не ясно, кого же из ученных можно назвать родоначальником устройства. Сегодня устройства используются практически во всех сферах жизни, начиная от сложных исследований космоса, заканчивая разговором не о чем двух домохозяек по телефону. При этом мало кто задумывается, как выглядит это, казалось бы, нехитрое устройство изнутри.

Содержание статьи

Принцип работы микрофона

Задача микрофона – преобразование звуковых волн в электрические импульсы. Они записываются на носители, и после этого, благодаря специальным программам, снова преобразуются в звук, давая возможность прослушать записанное. Что бы звукозапись стала возможна, применяются различные типы микрофонов. Самые простейшие их них работают по принципу барабанной перепонки. Колебания воздуха, создаваемые звуком, вызывают вибрацию тонкой пленки, установленной внутри устройства. Эта диафрагма, в свою очередь, двигает индукционную катушку, намотанную вокруг постоянного магнита, то есть находящуюся в постоянном магнитном поле.

Принцип работы микрофона

За счет этого движения в катушке появляются электрические импульсы, которые и уходят по проводам на звукозаписывающее устройство. Длина и интенсивность импульса напрямую зависит от громкости и времени воздействия звуковых волн на мембрану.

Внимание! Существуют и гораздо более сложные виды таких устройств, для которых используются микросхемы и дополнительные источники питания. Качество звука, получаемого при использовании более совершенных технологий, во много раз превышает возможности простейших динамических микрофонов.

Принцип работы микрофона

Конструкция микрофона

Самыми распространение и широко применяемые, работают следующим образом:

  1. Классический (динамический). Является на сегодняшний день самым доступным и, одновременно, самым простейшим по конструкции. С помощью очень тонкой (в несколько микрон)туго натянутой бумажной мембраны, он передает звуковые колебания на катушку, находящуюся в магнитном поле. За счет простоты своего устройства, такие устройства наиболее доступные по цене. Однако качество передачи сигнала довольно низкое.
  2. Конденсаторный. Это более совершенная конструкция звукопринимающего устройства. В основе ее лежит конденсатор, одна из пластин которого играет роль диафрагмы, принимая звуковые волны. Из-за колебания пластины, ёмкость конденсатора меняется, создавая импульсные токи. Для работы такого вида нужен дополнительный источник питания, например батарейка, аккумулятор или шнур для подключения в сети. Подобного типа устройства используются для профессиональной записи на студиях.
  3. Электретные. Являются одной из разновидностей конденсаторных устройств, для их функционирования на мембрану наносится специальный электретный состав, который и создает необходимое напряжение. Такой состав способен работать больше 30 лет. А строение позволяет делать его очень миниатюрным и использовать их во всевозможных гаджетах – смартфонах, планшетах, ноутбуках, умных часах.

Принцип работы микрофона

Какие бывают микрофоны

Помимо наиболее распространенных динамических и конденсаторных микрофонов, существуют и другие виды.

Принцип работы микрофона

За счет сложности конструкции, дороговизны производства или не достаточных качественных показателей, они менее распространены. К ним относят угольные (Микрофон Юза), оптоакустический, пьезоэлектрические и другие, в основном применяемые в очень узконаправленных научных экспериментах.
Красивая мелодия, звучащая в плеере, голос любимого человека, которого нет рядом — все это было бы невозможно без маленького помощника, умеющего создавать из звука поток электронов в проводах.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Принцип работы микрофона

Многие важнейшие изобретения человечества, создаваемые для передачи звука на расстояние, будь то радио или телефон, не могли обойтись без устройства для приема звуковых волн. Изобретение микрофона было необходимо на столько, что он изобретался одновременно в разных частях планеты. И до сих пор до конца не ясно, кого же из ученных можно назвать родоначальником устройства. Сегодня устройства используются практически во всех сферах жизни, начиная от сложных исследований космоса, заканчивая разговором не о чем двух домохозяек по телефону. При этом мало кто задумывается, как выглядит это, казалось бы, нехитрое устройство изнутри.

Принцип работы микрофона

Задача микрофона – преобразование звуковых волн в электрические импульсы. Они записываются на носители, и после этого, благодаря специальным программам, снова преобразуются в звук, давая возможность прослушать записанное. Что бы звукозапись стала возможна, применяются различные типы микрофонов. Самые простейшие их них работают по принципу барабанной перепонки. Колебания воздуха, создаваемые звуком, вызывают вибрацию тонкой пленки, установленной внутри устройства. Эта диафрагма, в свою очередь, двигает индукционную катушку, намотанную вокруг постоянного магнита, то есть находящуюся в постоянном магнитном поле.

За счет этого движения в катушке появляются электрические импульсы, которые и уходят по проводам на звукозаписывающее устройство. Длина и интенсивность импульса напрямую зависит от громкости и времени воздействия звуковых волн на мембрану.

Внимание! Существуют и гораздо более сложные виды таких устройств, для которых используются микросхемы и дополнительные источники питания. Качество звука, получаемого при использовании более совершенных технологий, во много раз превышает возможности простейших динамических микрофонов.

Конструкция микрофона

Самыми распространение и широко применяемые, работают следующим образом:

  1. Классический (динамический). Является на сегодняшний день самым доступным и, одновременно, самым простейшим по конструкции. С помощью очень тонкой (в несколько микрон)туго натянутой бумажной мембраны, он передает звуковые колебания на катушку, находящуюся в магнитном поле. За счет простоты своего устройства, такие устройства наиболее доступные по цене. Однако качество передачи сигнала довольно низкое.
  2. Конденсаторный. Это более совершенная конструкция звукопринимающего устройства. В основе ее лежит конденсатор, одна из пластин которого играет роль диафрагмы, принимая звуковые волны. Из-за колебания пластины, ёмкость конденсатора меняется, создавая импульсные токи. Для работы такого вида нужен дополнительный источник питания, например батарейка, аккумулятор или шнур для подключения в сети. Подобного типа устройства используются для профессиональной записи на студиях.
  3. Электретные. Являются одной из разновидностей конденсаторных устройств, для их функционирования на мембрану наносится специальный электретный состав, который и создает необходимое напряжение. Такой состав способен работать больше 30 лет. А строение позволяет делать его очень миниатюрным и использовать их во всевозможных гаджетах – смартфонах, планшетах, ноутбуках, умных часах.

Какие бывают микрофоны

Помимо наиболее распространенных динамических и конденсаторных микрофонов, существуют и другие виды.

За счет сложности конструкции, дороговизны производства или не достаточных качественных показателей, они менее распространены. К ним относят угольные (Микрофон Юза), оптоакустический, пьезоэлектрические и другие, в основном применяемые в очень узконаправленных научных экспериментах. Красивая мелодия, звучащая в плеере, голос любимого человека, которого нет рядом — все это было бы невозможно без маленького помощника, умеющего создавать из звука поток электронов в проводах.

10 типов микрофонов

Звук удивительная вещь. Всё что мы слышим — это изменение давления воздуха вокруг нас. Нужно заметить, что воздух передает эти изменения давления так хорошо и так точно на большие расстояния. Первый микрофон представлял из себя металлическую диафрагму, которая крепилась к игле, игла с другой стороны была прикреплена к фольге. Перепады давления воздуха при разговоре перемещали диафрагму, которая перемещала иглу, а та оставляла отметки на фольге-пленке. Когда пленку проигрывали, то другая игла «спотыкалась» об отметины, оставленные записывающей иглой ранее и таким образом через диафрагму повторяла записанный ранее звук.

Все современные микрофоны делают тоже самое, но переводят вибрации уже в электронный и даже цифровой вид, а не механические вибрации. Микрофон берет различные вибрации воздуха и конвертирует их в электрические сигналы. Есть несколько способов-технологий, которые используются для этой конверсии.

Жидкостные микрофоны

Были изобретены Александром Грэмомом Беллом и Томасом Уотсоном. Были одними из первых работающих микрофонов и стали предшественниками конденсаторных микрофонов. Ранние жидкостные микрофоны использовали металлическую чашку, наполненную водой или кислотным растовром. Мембрана была помещена над чашкой с иглой на приемной стороне диафрагмы. Звуковые колебания заставляли иглу перемещаться в воде. Небольшой электрический ток пропускали через иглу. Конечно, такая схема микрофона была мало эффективна, но на тот момент она была одной из первых.

Углеродные (карбоновые) микрофоны

Старейший и самый простой микрофон, в котором использовалась угольная пыль. Эти микрофоны использовались в первых телефонах и даже используются в некоторых устройствах и сейчас. Угольная пыль взаимодействует с тонкой металлической или пластиковой мембраной с одной стороны. Когда звуковые колебания ударяют диафрагму, они сжимают угольную пыль (изменяется площадь контакта между отдельными фракциями угольной пыли), которая изменяет сопротивление между металлическими пластинами. Если пропускать между пластинами постоянный ток, напряжение между пластинами будет зависеть от давления на мембрану.

 

 

 

 

 

 

 

 

Волоконно-оптический микрофон

Воолоконно-оптический микрофон, можно сказать что это даже цела система, которая использует супер-тонкие нити стекловолокна для передачи информации, вместо традиционных металлических проводов. Волоконно-оптические микрофоны могут быть очень маленькими и могут использоваться в оборудовании, которое очень чуствительно к электрическому току, радиочастотным помехам. В них не используются металлические части. Луч света от лазерного источника направляется по оптоволокну и освещает мембрану микрофона. При колебаниях мембраны световой поток модулируется (по интенсивности) и идет по второму оптоволокну на фотодиод, который преобразует сигнал в переменный ток. В данном случае не происходит преобразование колебаний мембраны непосредственно в электрический сигнал как в обычных микрофонах.

Динамический микрофон

В нем используется принцип движения магнита внутри катушки-проволки. Диафрагма здесь перемещает магнит или катушку, которая создает небольшой ток.

Были созданы А.Блюмлайном в 1930-х гг. на фирме EMI, с 1936 модель такого микрофона HB1A начала применяться в звукозаписи. Позднее после войны с появлением мощных постоянных магнитов начался их промышленный выпуск на фирмах AKG, Neumann.

Электретный (пленочный) микрофон

Электретные микрофоны являются одними из самых широко используемых микрофонов. Потому что они дешевы и относительно просты, электретные микрофоны используются в мобильных телефонах, компьютерах, гарнитурах и т.д. Электретный микрофон является одним из видов конденсаторных микрофонов, здесь внешний заряд заменяется электретным (диэлектрик, например тефлон) материалом, который по определению находится в постоянном состоянии электрической поляризации. Созданы Сесслером и Вестом в 1962 г. на фирме Bell Labs.

Ленточный микрофон

В нем тонкая лента, обычно алюминий, дюралалюминий или нанопленка подвешена в магнитном поле. При звуковых колебаниях пленка начинает двигаться в магнитном поле, между полюсами постоянных магнитов, при этом в ней появлялся переменный электрический ток. Создан Г.Олсоном примерно в 1930 году. Первый промышленный образец (RCA PB-31) появился в 1942 в компании RCA. Чуть позднее другие компании стали делать лентоные микрофоны (BBC-Marconi Type A и ST&C Coles 4038).

Лазерный микрофон

Лазерный микрофон работает путем захвата вибрации от плоскости , как оконное стекло, например, и передает сигнал обратно на фото детектор (фото датчик), который преобразует отраженный лазерный луч в аудиосигнал . Больше похоже на шпионские штучки. Стекло вибрирует от акустических волн, создаваемых разговаривающими людьми, и луч, отразившись от стекла, возвращается в приемник. Падающий луч и отраженный различны, отраженный луч может чуть запаздывать или опережать исходный (в зависимости от фазы и амплитуды колебаний стекла). Затем сигнал с приемника обрабатывается и преобразуется в звук. Используются инфракрасные лазеры, а не лазеры, излучающие в видимом диапазоне.

Конденсаторный микрофон

Конденсаторные микрофоны составляют основную долю в выпуске и широко используются в звукозаписи, радиовещании, телевидении. 

Принцип их устройства – это плоский конденсатор, состоящий из двух обкладок. Из них внешняя, обращенная к источнику звука и выполнена в виде тонкой круглой металлизированной изнутри диафрагмы, скрепленной по окружности с кольцом из диэлектрика. Второй обкладкой конденсатора служит массивное металлическое основание. Обкладки располагаются на малом друг от друга расстоянии, образуя таким образом плоский конденсатор. Последний соединяется через нагрузочное сопротивление с источником постоянного поляризующего напряжения. Под воздействием звукового давления диафрагма совершает колебания. При этом расстояние между пластинами конденсатора изменяется, соответственно изменяется и его емкость, возрастая при сближении пластин и уменьшаясь при удалении.

Конденсаторные микрофоны имеют ряд преимуществ, которые позволяют их широко использовать в студийной практике. К числу основных можно отнести следующие: низкий уровень переходных искажений (из-за малой массы диафрагмы), широкий частотный диапазон, малая чувствительность к магнитным помехам.

Однако они обладают меньшей механической и климатической стойкостью, чем динамические микрофоны, требуют дополнительного напряжения поляризации и имеют более высокую стоимость.

 

Кардиоидный микрофон Если вы ищете для записи звука, который находится перед и по бокам микрофона — но не позади него — кардиоидный микрофон для вас. Самый чуствительный участок усиления для кардиоиды получается в форме сердца (отсюда и название), с высокой чувствительностью, расположенной прямо перед микрофоном, и чуть менее по бокам. Из-за этого, кардиоидные микрофоны идеально подходят для записи живых выступлений, не захватывая слишком много шума толпы, и многие ручные микрофоны, используемые для усиления вокала являются кардиоидных микрофоны.

Пьезоэлектрические микрофоны (кристаллические микрофоны)

Для преобразования звуковых колебаний в электрические используется также пьезоэлектрический эффект, выражающийся в том, что при деформации некоторых крис­таллов на их поверхности возникают электрические заряды, величи­на которых  пропорциональна  деформирующей  силе.  Наибольшим пьезоэффектом обладают кристаллы сегнетовой соли. Вырезанные особым образом пластинки из искусственно выращенных таких кри­сталлов и служат основным рабочим элементом пьезомпкро-фонов. По своим электроакустическим и эксплуатационным свойствам пьезомикрофоны не могут обеспечить требований, предъявляемых к профессиональным студийным и трансляционным микрофонам. Однако такие их достоинства, как простота устройства, малый вес и габариты, а также небольшая стоимость, определили их приме­нение в любительских устройствах и некоторых типах промышлен­ной недорогой аппаратуры.

Подразделение микрофонов

Как же их классифицируют? Есть три основных признака:

  • Тип приемника.
  • Тип преобразователя.
  • Назначение.

Первый признак определяет одну из главных характеристик устройства – характеристику направленности. Это зависимость его чувствительности на определенной частоте от угла падения звуковых волн.

По типу преобразователя микрофоны можно разделить на электромагнитные, динамические, электростатические, угольные и пьезоэлектрические. В профессиональных моделях применяются электростатические и динамические преобразователи.

Современные микрофоны и их применение

Эти устройства есть везде: в телефонах, в планшетах, в плеерах, в диктофонах, в фотоаппаратах и видеокамерах. Но есть и микрофоны другого рода.

Эстрадные

Данный тип создавался для сцены. В сознании зрителя эстрада ассоциируется с ручным микрофоном, который имеет рукоять и капсюль, защищенный сеткой. Да, в большинстве случаев дизайн именно такой. Ведь он отлично фиксируется в держателях. К тому же можно легко подобрать сменную сетку для ветрозащиты.

Можно разделить данный тип еще на беспроводные и проводные. Что такое микрофон беспроводного типа? Это устройство со встроенным адаптером связи, работающее на аккумуляторе.

Что говорят пользователи об эстрадных микрофонах? Отзывы разные, но сходятся они в том, что нужно выбирать модели подороже.

Студийные

Широкое применение в телевидении получили маленькие беспроводные микрофоны-петлички. Но также часто используют и ручные устройства, головные гарнитуры. В передачах можно заметить и настольные микрофоны, имеющие плоскую форму. Они почти незаметны на столах дикторов. Их главная задача состоит в фиксации всех звуков над столом.

Микрофоны для музыкальных студий

В данной категории можно также выделить определенные типы: вокальные, речевые и инструментальные. Выглядеть они могут по-разному. Речевые и вокальные между собой обычно похожи. Их можно монтировать на стойки в специальные держатели. Инструментальный тип внешне походит и на сценические, и на студийные. Их особенность – способность воспринимать нюансы и детали звука и высокая сопротивляемость сильному звуковому давлению. Для этого в них встроен аттенюатор, снижающий риск перегрузки устройства.

Микрофоны для компьютера

Что такое компьютерный микрофон – знают все. Это чаще всего недорогое устройство, которое используется для связи через различные программы. Их характеристики не впечатляют, но пользователям многого и не нужно. Выполняются они в виде гарнитур. Часто встраиваются в веб-камеры для удобства видеосвязи.

Разделение по принципу действия подразумевает две разновидности устройств: конденсаторные и динамические. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, а также сферы применения.

Конденсаторный тип микрофонов

У таких устройств за преобразование звука в электрические сигналы отвечает, как нетрудно догадаться, конденсатор. Одна его обкладка является неподвижной, а вторая служит мембраной и под воздействием звука приходит в движение.

Этому типу микрофонов необходимо дополнительное питание, называемое фантомным. Существуют модели, в которых для этого используются батарейки.

Динамические микрофоны

В таких устройствах основным элементом, отвечающим за преобразование, является маленький динамик. Звуковые волны вынуждают колебаться мембрану с катушечным микрофоном, который помещен в постоянное магнитное поле. Помимо катушечных, есть ленточные микрофоны. Их обычно используют в студиях. Катушка в них заменена на гофрированную ленту из фольги.

Дополнительного питания динамические устройства не требуют. Они более надежны и не чувствительны к температурным перепадам. Но качество звука уступает конденсаторным.

Советы по выбору микрофона

Прежде всего нужно понять, что универсальных устройств не бывает. Конечно, если выбирается компьютерный микрофон, значения не имеет, какую модель выбрать. Но даже тут не следует выбирать самые дешевые экземпляры.

Приобретать микрофон нужно только под определенные задачи. К примеру, если необходимо записывать партии на барабанах, то необходим не один, а несколько устройств инструментального типа, которые готовы к серьезному давлению звука. Если нужно записать вокал, то хватит одного студийного вокального микрофона хорошего качества. В общем, для любой цели следует выбирать специальное устройство.

В лучшем случае покупатель переплатит, если ошибется, так как придется докупать дополнительное оборудование, если качество звука будет недостаточно хорошим. Ну а если выбран не тот тип микрофона, то в определенных условиях он будет работать не так, как положено. Тут не только денежные потери, но и временные.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Микрофон. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать

Для записи звука или для его усиления, используется микрофон. Этот прибор преобразует колебания звука в электрические колебания. Он отличается устройством и внешним видом, и чтобы правильно сделать выбор, надо знать, какие есть виды этой техники, их преимущества и недостатки.

Виды
По своему назначению, микрофон может быть:
  • Сценический. Он бывает проводным или беспроводным, имеет рукоятку, которая позволяет удобно держать и фиксировать его в стоечном держателе.

  • Репортерские. Они могут быть ручными, головными или скрытыми, модели, предназначенные для использования на открытом воздухе, не боятся влаги, низкой или высокой температуры и сильного ветра.

  • Студийные. Они обычно компактных размеров и устанавливаются на петлицы, но могут быть и ручными или головными. Есть плоские модели, которые незаметны на столе и обычно устанавливаются прямо перед диктором. Вещательные микрофоны устанавливаются в специальных стойках, они могут переключаться на направленное или круговое действие.
По принципу действия, существует разделение на:
  • Динамические. Здесь звуковые волны преобразовываются в электрические сигналы при помощи маленького динамика. Они могут применяться как в репортерской деятельности, так и на сцене, не очень чувствительны к температуре, имеют высокую надежность, но качество звука хуже, чем у конденсаторных моделей.
  • Конденсаторные. Преобразование звука в электрический сигнал происходит при помощи конденсатора. Для них требуется дополнительное питание.
  • Угольные. Здесь используется угольный порошок, который во время работы изменяет свое сопротивление. Так как характеристики у них низкие, то сейчас они практически не выпускается.
  • Оптоакустические. Иногда их еще называют лазерными, так как для регистрации колебаний воздуха используется свет. Эти приборы имеют узконаправленное применение, например, в сейсмографах, датчиках расстояния и т.д.
  • Пьезоэлектрические. Они работают на основе пьезоэлектрического эффекта. Рабочим элементом являются пластины из выращенных кристаллов. У этих микрофонов характеристики хуже, чем у конденсаторных и динамических, поэтому они применяется редко.
Пространственная направленность может быть:
  • Круговая. Неважно, где находится источник звука, в этом случае техника хорошо ловит все звуки в пространстве, даже если источник движется.
  • Кардиоидный. Действие прибора направленное, при этом в одной полусфере он отлично ловит все звуки, а в другой их практически не замечает.
  • Суперкардиоидный. Поле чувствительности будет иметь вытянутую форму, поэтому микрофон воспринимает звук от конкретного источника, игнорируя шумы и другие источники звука.
  • Гиперкардиоидный. Способен воспринимать звук от далеко расположенных источников, но только в том случае, когда диафрагма микрофона будет размещена под углом 90 градусов к оси источника звука.
Особенности устройства

Угольный микрофон является самым старым и имеет простое устройство. Основными его элементами является мембрана и угольный порошок. Во время звуковых колебаний, угольный порошок меняет свое сопротивление, на выходе получается переменное напряжение, которое повторяет колебание звуковых волн.

Динамические устройства могут быть катушечного или ленточного типа. В первом случае есть мембрана, магнит и подвижная катушка. Во втором варианте мембраны нет, вместо нее есть лента из тонкого металла, во время прохождения звука она начинает вибрировать между полюсами магнита.

Конденсаторные устройства имеют строение как у конденсатора: два электрода плоской формы, один подвижный, а второй нет, между ними находится диэлектрик.

Независимо от типа прибора, у всех есть корпус, ветрозащита, шнур для подключения, а в беспроводных вариантах есть встроенный аккумулятор.

Принцип действия

Самым распространенным является динамический микрофон, он имеет высокую универсальность, надежность и доступную стоимость. Его принцип работы похож на работу обычного динамика, только в обратном направлении. Диафрагма подключается к токопроводящей катушке, которая находится в магнитном поле, сформированном постоянным магнитом.

Звук действует на диафрагму, вследствие чего начинает двигаться катушка. В магнитном поле создается вибрирующее движение, которое вызывает появление электрического тока. От силы звука, диафрагма движется сильнее или слабее, и звуковые волны преобразуются в электрические сигналы.

У конденсаторных, во время звуковых колебаний возникает движение одной из пластин, при этом емкость конденсатора меняется. Для ее работы обязательно необходимо питание, которое может быть от усилителя или от батареи.

Область применения

В зависимости от типа микрофона, они применяются в следующих сферах:
  • Для работы различной измерительной техники.
  • На концертах и других выступлениях.
  • В студиях звукозаписи, для записи музыкальных инструментов или вокала.
  • Для общения при помощи компьютера, например, в Skype.
  • В мобильных телефонах, видеокамерах, диктофонах и другой технике.
  • В гарнитуре, где наушники и микрофон входят в состав одного аксессуара.
Как выбрать микрофон
При выборе, надо обращать внимание на:
  • Питание. Оно может быть по кабелю или от аккумулятора, есть приборы, которые могут работать на том и другом способе питания.
  • Чувствительность. Эта характеристика показывает, какой минимальный звук может воспринять устройство. Чем ниже будет показатель в децибелах, тем чувствительнее прибор, если измерение в мВ/Па, то чем выше значение, тем лучше чувствительность.
  • Уровень звукового давления. Обычно эта характеристика в пределах 100-130 Дб, она характеризует наибольшую громкость, которую может воспринять техника.
  • Частота – диапазон звука, который сможет сформировать конкретный аппарат, например, для голоса достаточно 80-15000 Гц, а для записи такого музыкального инструмента как барабан — 30-15000Гц.
  • Сигнал/шум. Чем больше будет этот параметр, тем меньше устройство искажает звук. Среднее значение составляет 64-66 Дб, а профессиональная техника имеет 72 и больше децибел.
  • Импеданс или номинальное сопротивление. Такая характеристика описывает возможность подключения к определенному оборудованию. Этот параметр больше важен для профессиональной техники и на той, что используется с компьютером, ноутбуком или телефоном, может не указываться.
  • Радиус действия для беспроводной, и длина кабеля для проводной техники. Такая характеристика показывает, насколько свободно можно передвигаться с микрофоном. Чем больше радиус действия и длиннее кабель, тем дальше можно двигаться с этим устройством.
  • Тип подключения. Есть несколько интерфейсов: XLR, mini-XLR, mini-Jack, Jack, TA4F, USB, Lighting/30-pin. Надо смотреть, чтобы микрофон был совместим с тем устройством, к которому вы планируете его подключать.
  • Материал корпуса. Пластиковый корпус более легкий и дешевый, но менее прочный. Металлический корпус имеет высокую прочность, но и большой вес, а также у него выше стоимость.
Преимущества и недостатки
Плюсы динамических устройств:
  • Могут выдерживать большие перегрузки, поэтому используются для снятия громкого звука, при этом риск повреждения микрофона небольшой.
  • Прочная и надежная конструкция, они не боятся ударов.
  • Универсальность, можно использовать дома, на сцене или на улице.
  • Невысокая чувствительность, поэтому они не воспринимают посторонние шумы и помехи.
  • Невысокая чувствительность к обратной связи.
Среди недостатков надо отметить:
  • Чистота и прозрачность звука хуже, чем у конденсаторных устройств.
  • Небольшой частотный диапазон.
  • Могут неточно передавать тембр голоса.
Плюсы конденсаторных микрофонов:
  • Широкий частотный диапазон.
  • Есть возможность делать миниатюрные устройства.
  • Более высокое качество звука.
Их недостатки:
  • Необходимо обеспечивать дополнительное питание, обычно это 48 В, поэтому подключить прибор вне пределов студии не всегда получается.
  • Боятся ударов, после чего могут перестать работать.
  • Боятся перепадов температуры и высокой влажности.

Чтобы правильно выбрать микрофон, надо уяснить, что нет универсальных приборов, приобретать такую технику надо только под конкретные задачи. Хороший и качественный аппарат будет стоить недешево, поэтому к его выбору надо подходить подготовленным и точно знать, для каких целей он необходим.

Похожие темы:

Устройство современных микрофонов и динамиков

Работа всей современной аудиоаппаратуры основана на использовании процесса обработки, передачи и усиления путём преобразования звуковых частот в электрический сигнал и обратно. При этом динамики и микрофоны становятся важнейшими составляющими подобного оборудования.

Что такое акустика

У понятия "акустика" достаточно много значений, каждое из которых связано со звуком. Но в первую очередь это наука о звуке, его физической природе, принципах возникновения, восприятия, распространения. Одним из её разделов является электроакустика, которая позволяет исследовать вопросы приёма, воспроизведения, а также записи звуковой информации при помощи техники.

Именно в рамках таких научных изысканий изучаются вопросы формирования и развития систем вещания, телевидения, радиотелефонной связи, систем звукоусиления. Когда же речь идёт об электрической аппаратуре акустика (или акустическая система) представляет собой устройство, которое используется для преобразования токовых сигналов в звуковое колебание.

Конструкция микрофона и динамика

Конструктивно динамики (динамические головки, громкоговорители) состоят из нескольких основных конструктивных элементов:

  1. Магнитов,
  2. Катушек, намотанных на каркас,
  3. Диффузоров.

Внутри каркаса с катушкой располагается постоянный магнит-сердечник, с помощью которого при подаче сигнала на вход образуется магнитное поле. При этом катушка начинает своё движение, характер которого зависит от поданных сигналов и их амплитуды (с её снижением уменьшается и ход самой катушки). Одновременно с катушкой двигается и диффузор, присоединённый к катушке, создавая при этом в воздухе звуковые колебания.

Устройство динамика

Микрофон по своей конструкции фактически повторяет динамик: его диффузор принимает воздушные колебания, а катушка напрямую связана с ним и магнитом внутри. Основным отличием стало то, что катушка динамической головки имеет меньше витков в сравнении с катушкой, которая устанавливается в микрофоне.

Схема микрофона

Устройство и принцип действия микрофона

Принцип работы любого микрофона вне зависимости от особенностей его конструктивного исполнения заключается в воздействии на тонкую мембрану звуковых колебаний воздуха. В результате мембранные колебания становятся причиной возбуждения электрических колебаний. В зависимости от типа устройства могут быть использованы различные технологии и физические явления: микрофон может быть

  • Электродинамическим
    • Ленточным, когда материалом для катушки служит гофрированная алюминиевая фольга;

      Схема ленточного микрофона

    • Катушечным, оснащённым диафрагмой в кольцевом зазоре магнита, при колебаниях которой под действием звуковых волн катушка пересекается силовыми линиями и в ней наводится ЭДС;

      Схема катушечного микрофона

  • Пьезоэлектрическим, работа которого основана на использовании кристаллических пластинок;

    Устройство пьезоэлектрического микрофона

  • Конденсаторным, оснащённым конденсатором, ёмкость которого изменяется во время звуковых колебаний при вибрации одной из обкладок (для этого она изготавливается из эластичного материала).

    Схема конденсаторного микрофона

Основными техническими параметрами всех микрофонов является их

  1. Чувствительность – отношение выходного напряжения к звуковому давлению при заданном уровне частоты (в большинстве случаев она составляет 1000 Гц): чем она ниже, тем меньше чувствительность микрофона;
  2. Акустическая характеристика, которая определяется интенсивностью влияния звукового поля;
  3. Уровень собственного шума,
  4. Амплитудно-частотная характеристика, зависящая от особенностей звуковых колебаний;
  5. Направленность, которая определяется зависимостью чувствительности аппарата от его расположения по отношению к источнику звука.

Устройство и принцип действия динамика

Работа любой динамической головки основана на использовании в составе конструкции кольцевого магнита с полюсами, которые размещены на его плоской стороне, и его поля. Замкнутое магнитное поле при этом формируется за счёт использования стальных листов с обеих сторон элемента. Полученная система играет роль магнитопровода и по своей форме и размеру полностью совпадает с параметрами магнита.

Магниты динамика

Равномерность распределения магнитных линий обеспечивается за счёт вставленного в центральное отверстие стального цилиндра. Разница в диаметрах цилиндра и отверстия в магните определяется конструкцией катушки. В полученном зазоре происходит концентрация магнитного поля.

Катушка индуктивности, размещённая в зазоре, всегда погружается внутрь зазора на половину высоты, что позволяет обеспечить её одинаковый ход во время работы динамика в обе стороны. Подключение к катушке к источнику питания в зависимости от совпадения полярности катушки и самого магнита (при одной её совпадении она выталкивается, при противоположных значениях – втягивается) фактически обеспечивает работу всего устройства.

Магниты динамика со стальным цилиндром

Для того чтобы добиться механического движения воздуха катушка фиксируется на жёстком цилиндре с бумажным конусом. При перемещении катушки конус также будет двигаться и появится звук. Исключить любые искажения помогает фиксация полученной конструкции при помощи диффузородержателя и центрирующей шайбы.

Магниты динамика с диффузородержателем

Читайте также: Что такое цифровой микрофон?

Устройство и принцип действия микрофонов

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 ее, 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.

Первым получил распространение угольный микрофон, который и до сих пор используют в телефонии. Действие его основывается на изменении сопротивления между зернами угольного порошка при изменении давления на их совокупность.

Угольный микрофон) работает следующим образом. При воздействии звукового давления на его диафрагму  она начинает колебаться. В такт этим колебаниям изменяется и сила сжатия зерен угольного порошка , в связи с чем изменяется сопротивление между электродами , а при постоянном электрическом напряжении изменяется и ток через микрофон. Если, скажем, включить микрофон к первичной обмотке трансформатора Т, то на зажимах его вторичной обмотки будет возникать переменное напряжение, форма кривой которого будет отображать форму кривой звукового давления, воздействующего на диафрагму микрофона.
Основное преимущество угольного микрофона - высокая чувствительность, позволяющая использовать его без усилителей. Недостатки - нестабильность работы и шум из-за того, что полезный электрический сигнал вырабатывается при разрыве и восстановлении контактов между отдельными зернами порошка, большая неравномерность частотной характеристики и значительные нелинейные искажения.

После угольного микрофона появился электромагнитный микрофон, который работает следующим образом Перед полюсами (полюсными наконечниками)  магнита  располагают ферромагнитную диафрагму  или скрепленный с ней якорь. При колебаниях диафрагмы под воздействием на нее звукового давления меняется магнитное сопротивление системы, а значит, и магнитный поток через витки обмотки, намотанной на магнитопровод этой системы. Благодаря этому на зажимах обмотки возникает переменное напряжение звуковой частоты, являющееся выходным сигналом микрофона.
Электромагнитный микрофон стабилен в работе. Однако ему свойственны узкий частотный диапазон, большая неравномерность частотной характеристики и значительные нелинейные искажения. В противоположность электромагнитному микрофону чрезвычайно широкое распространение для целей озвучения, звукоусиления получил электродинамический микрофон в своих двух модификациях - катушечной и ленточной.

Принцип действия электродинамического катушечного микрофона состоит в следующем В кольцевом зазоре  магнитной системы, имеющей постоянный магнит , находится подвижная катушка , скрепленная с диафрагмой . При воздействии на последнюю звукового давления она вместе с подвижной катушкой начинает колебаться. В силу этого в витках катушки, перерезывающих магнитные силовые линии, возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона. Электродинамический микрофон стабилен, имеет довольно широкий частотный диапазон, сравнительно небольшую неравномерность частотной характеристики.

Устройство ленточного электродинамического микрофона несколько отличается от устройства катушечной модификации Здесь магнитная система микрофона состоит из постоянного магнита  и полюсных наконечников , между которыми натянута легкая, обычно алюминиевая, тонкая (порядка 2 мкм) ленточка . При воздействии на обе ее стороны звукового давления возникает сила, под действием которой ленточка начинает колебаться, пересекая при этом магнитные силовые линии, вследствие чего на ее концах развивается напряжение.
Т.к. сопротивление ленточки очень мало, то для уменьшения падения напряжения на соединительных проводниках напряжение, развиваемое на концах ленточки подается на первичную обмотку повышающего трансформатора, размещенного непосредственно вблизи ленточки. Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора является выходным напряжением микрофона. Частотный диапазон этого микрофона довольно широк, а неравномерность частотной характеристики невелика.

Для электроакустических трактов высокого качества наибольшее распространение в настоящее время получил конденсаторный микрофон. Принципиально он работает следующим образомЖестко натянутая мембрана  под воздействием звукового давления может колебаться относительно неподвижного электрода , являясь вместе с ним обкладками электрического конденсатора. Этот конденсатор включается в электрическую цепь последовательно с источником постоянного тока Е и активным нагрузочным сопротивлением R. При колебаниях мембраны емкость конденсатора меняется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления, в связи с чем в электрической цепи появляется переменный ток той же частоты и на нагрузочном сопротивлении возникает падение напряжения, являющееся выходным сигналом микрофона.
Нагрузочное сопротивление должно быть большим, чтобы падение напряжения на нем не уменьшалось сильно на низких частотах, где емкостное сопротивление конденсатора очень велико и эксплуатация такого микрофона была бы невозможна из-за сравнительно небольшого сопротивления микрофонных линий и нагрузки. По этой причине почти у всех современных конденсаторных микрофонов предусмотрены конструктивно связанные с самим микрофоном усилители, имеющие малый коэффициент усиления (порядка 1), высокое входное и низкое выходное сопротивления.
Конденсаторные микрофоны имеют самые высокие качественные показатели: широкий частотный диапазон, малую неравномерность частотной характеристики, низкие нелинейные и переходные искажения, высокую чувствительность и низкий уровень шумов.

Электретные микрофоны, по существу, те же конденсаторные, но постоянное напряжение для них обеспечивается не обычным источником, а электрическим зарядом мембраны или неподвижного электрода, материалы которых отличаются тем, что способны сохранять этот заряд длительное время.

Некоторое распространение получили микрофоны пьезоэлектрические Их действие основано на том, что звуковое давление воздействует непосредственно или через диафрагму 1 и скрепленный с ней стержень 2 на пьезоэлектрический элемент 3. При деформации последнего на его обкладках вследствие пьезоэлектрического эффекта возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.

Действие транзисторных микрофонов (весьма мало распространенных) основывается на том, что под действием звукового давления на диафрагму и скрепленное с ней острие, являющееся одновременно эмиттером полупроводникового триода, изменяется сопротивление эмиттерного перехода через него. Хотя транзисторные микрофоны с диафрагмой достаточно чувствительны, но они недостаточно стабильны и их частотные характеристики даже в сравнительно узком диапазоне частот неравномерны.

Стереофонический микрофон представляет собой систему из двух микрофонов, конструктивно размещенных в общем корпусе на одной оси друг над другом. Для записи по системе XY применяют стереофонические микрофоны, состоящие из двух одинаковых монофонических микрофонов с кардиоидными характеристиками направленности, причем акустические оси левого и правого микрофонов повернуты на 90° относительно друг друга (). При записи по системе MS один из микрофонов (микрофон середины) имеет круговую характеристику направленности, а другой (микрофон стороны) - косинусоидальную характеристику направленности

Радиомикрофон представляет собой систему, состоящую из микрофона, переносного малогабаритного передатчика и стационарного приемника. Микрофон чаще всего используют динамический катушечный или электретный. Передатчик либо совмещают в одном корпусе с микрофоном, либо выполняют карманного типа. Он излучает энергию радиочастот в УКВ диапазоне на одной из фиксированных частот. Вследствие влияния дополнительных преобразований в системе "передатчик - эфир - приемник" качественные параметры радиомикрофона уступают параметрам обычного микрофона.

 

МИКРОФОНЫ

   Для того, чтобы мы могли прослушать любую аудиозапись, записанную на грампластинку, аудиокассету или компакт диск, её предварительно нужно записать. Запись производится путем преобразования речи и вообще любых звуков в колебания звуковой частоты, и осуществляется это преобразование с помощью микрофона. В этой статье мы рассмотрим, какие бывают типы микрофонов. Микрофоны делятся по типам на:
  1. Угольные
     
  2. Динамические
     
  3. Конденсаторные
     
  4. Пьезомикрофоны

Угольный микрофон

Угольный микрофон обозначение на схемах

Угольный микрофон обозначение на схемах

   Первый угольный микрофон был изобретен в Америке в девятнадцатом веке, изобретателем Эмилем Берлинером, а если быть более точным 4 марта 1877 года. Этот микрофон является одним из старейших видов микрофонов. Такие микрофоны использовались в трубках телефонных аппаратов, причем для работы ему не требовался усилитель, и его можно было подключать напрямую к высокоомным наушникам.

Фото угольный микрофон

Фото угольный микрофон

   Состоит такой микрофон из коробочки с угольным порошком и мембраны из металлической пленки, которая колеблется под действием звуковых волн. До тех пор, пока перед микрофоном не говорят, мембрана находится в неподвижном состоянии, но стоит что-нибудь произнести, она, то прогибается внутрь, то выгибается наружу. При этом она, то уплотняет, то наоборот ослабляет давление на угольный порошок, сопротивление порошка, при этом, также меняется, оно то увеличивается, то уменьшается. Соответственно меняется и ток в цепи подключения микрофона. На следующем рисунке можно видеть принцип работы угольного микрофона: 

Рисунок принцип работы угольного микрофона

Рисунок - принцип работы угольного микрофона

   У угольного микрофона узкая частота пропускания, говоря другими словами, он плохо воспроизводит низкие и высокие частоты и имеет низкое качество звучания. Также устройство угольного микрофона можно видеть на рисунке ниже:

Рисунок устройство угольного микрофона

Рисунок - устройство угольного микрофона

Динамические микрофоны

Динамический микрофон изображение на схемах

Динамический микрофон изображение на схемах

   В звукозаписывающей аппаратуре используются в основном электродинамические и конденсаторные микрофоны. Первый динамический микрофон был изобретен в 1924 году в Германии, учеными Э. Герлахом и В. Шоттки (последний конечно знаком многим по диодам). Динамические микрофоны обладают более высокими характеристиками, по сравнению с угольными микрофонами. На следующем рисунке можно видеть устройство такого микрофона:

Рисунок устройство динамического микрофона

Рисунок - устройство динамического микрофона

   В данном микрофоне мембрана соединена с подвижной катушкой, которая находится на валу и может двигаться вперед или назад. На фото ниже можно видеть электродинамический микрофон с штекером мини джек 3.5 мм., с переходником джек 6.3 мм.

Электродинамический микрофон

Электродинамический микрофон

   Такой переходник нужен для того, чтобы подключить микрофон с разъемом мини джек 3.5 мм., рассчитанный на подключение к компьютеру, к более серьезной звукозаписывающей аппаратуре с разъемом джек 6.3 мм. Также такие разъемы встречаются на музыкальных центрах и DVD плейерах с функцией караоке. 

Фото переходник джек 3.5 -6.3 мм

Фото - переходник джек 3.5 -6.3 мм

   Принцип работы этого микрофона заключается в следующем: При звучании струны перед микрофоном, мембрана начинает колебаться вместе с прикрепленной к ней катушкой, и катушка пересекает силовые магнитные линии постоянного магнита. В катушке наводится переменное напряжение звуковой частоты. Амплитуда колебаний зависит от громкости звучания. На рисунке ниже изображена схема подключения динамического микрофона:

Схема подключения динамического микрофона

Схема подключения динамического микрофона

   На схеме изображен согласующий трансформатор. Он позволяет согласовать низкое сопротивление катушки микрофона, с большим сопротивлением усилителя звуковой частоты. На рисунке далее изображено обозначение на схемах микрофона:

Обозначение микрофона на схемах

Обозначение микрофона на схемах

   Угольные и динамические микрофоны мы уже рассмотрели, а сейчас изучим конденсаторные и пьезомикрофоны. 

Конденсаторные микрофоны

Конденсаторный микрофон изображение на схемах

Конденсаторный микрофон изображение на схемах

   Конденсаторный микрофон изобрел в 1916 году Эдуард Венте. Такие микрофоны, как становится ясно из названия, сделаны на основе конденсатора. Устройство такого микрофона можно видеть на рисунке ниже:

Устройство конденсаторного микрофона

Устройство конденсаторного микрофона

   Одна из обкладок конденсатора сделана из полимерной пленки с металлизацией, эта пленка при колебании со звуковой частотой, изменяет емкость конденсатора. Такие микрофоны на выходе имеют очень большое сопротивление и нуждаются в предусилителе. На фотографии изображен студийный конденсаторный микрофон:

Фото конденсаторный микрофон

Фото конденсаторный микрофон

Пьезо микрофоны

Пьезо микрофон изображение на схемах

Пьезо микрофон изображение на схемах

   Пьезоэлектрический микрофон изобрели в Советском союзе ученые С. Н. Ржевкин и А. И. Яковлев в 1925 году.

Как выглядит пьезо микрофон

Фото пьезо микрофон

   Принцип действия такого микрофона основан на том, что при деформации пьезо кристалла на его поверхности возникают электрические заряды. Такие микрофоны используются в звукоснимателях в акустических гитарах.

Фото пьезомикрофон в гитаре

Фото пьезомикрофон в гитаре

   Усилитель подключаемый к пьезо микрофону должен иметь высокоомный вход. Пьезоэлектрические микрофоны не используются в студийной записи, так как не могут обеспечить необходиого в таких случаях высокого качества. На рисунке ниже можно видеть его устройство:

Устройство пьезо электрического микрофона

Устройство пьезо электрического микрофона

Беспроводные микрофоны

Беспроводной микрофон фото

Беспроводной микрофон фото

   Микрофоны могут подключаться к усилителю, как с помощью кабеля, так и беспроводным способом по радиоканалу. Дистанция, на которой работает средний беспроводной микрофон, может достигать 100 и более метров. Такие микрофоны удобны и в быту, для использования в караоке при проведении вечеринок. Беспроводные микрофоны работают в VHF и UHF диапазонах.

Беспроводной микрофон фото

Беспроводной микрофон - комплект

Микрофоны направленного действия

   Существуют также микрофоны направленного действия, позволяющие услышать, путем наведения на нужную точку, то что недоступно для прослушивания из-за большой дистанции, при использовании обычного микрофона. Такой микрофон изображен на фото ниже:

Фото направленный параболический микрофон

Фото направленный параболический микрофон

   В настоящее время использубтся почти исключительно электретные микрофоны (мобильная техника, диктофоны, гарнитуры ПК), остальные типы гораздо более редко. Обзор подготовлен по заказу сайта Радиосхемы. Автор - AKV.

   Форум по радиодеталям

   Обсудить статью МИКРОФОНЫ


Микрофон — урок. Физика, 8 класс.

Микрофон — это устройство, предназначенное для преобразования акустических колебаний в электрические колебания.

 

Микрофоны используются во многих устройствах, таких как телефоны и магнитофоны, в звуко- и видеозаписи, на радио и телевидении, для радиосвязи, а также для ультразвукового контроля (рис. \(1\)).

 

Рис. \(1\)


Микрофоны классифицируются:

1) по способу преобразования акустических колебаний в электрические: электромагнитный микрофон, электродинамический: ленточный и катушечный, конденсаторный, электретный, угольный, пьезомикрофон и оптоаккустический микрофон;

2) по функциональному назначению: эстрадные, студийные, микрофоны для музыкальных студий: вокальные, речевые и инструментальные, компьютерные микрофоны.

 

Обрати внимание!

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 используется явление электромагнитной индукции, изменение ёмкости конденсаторов или пьезоэлектрический эффект.

 

Условное обозначение микрофона на электрических схемах представлено на рисунке \(2\).

 

Рис. \(2\)

 

Электромагнитный микрофон (рис. \(3\)) работает следующим образом. Перед полюсами (полюсными наконечниками) \(2\) магнита \(3\) располагают ферромагнитную диафрагму \(1\) или скреплённый с ней якорь. При колебаниях диафрагмы под воздействием на неё звукового давления меняется магнитное сопротивление системы, а значит, и магнитный поток через витки обмотки, намотанной на магнитопровод этой системы. Благодаря этому на зажимах обмотки возникает переменное напряжение звуковой частоты, являющееся выходным сигналом микрофона.

 

Рис. \(3\)

 

Электромагнитный микрофон стабилен в работе. Однако ему свойственны узкий частотный диапазон, большая неравномерность частотной характеристики и значительные нелинейные искажения.

 

В противоположность электромагнитному микрофону чрезвычайно широкое распространение для целей озвучения, звукоусиления получил электродинамический микрофон в своих двух модификациях — катушечной и ленточной.

 

Принцип действия электродинамического катушечного микрофона (рис. \(4\)) состоит в следующем. В кольцевом зазоре \(1\) магнитной системы, имеющей постоянный магнит \(2\), находится подвижная катушка \(3\), скреплённая с диафрагмой \(4\). При воздействии на последнюю звукового давления она вместе с подвижной катушкой начинает колебаться. В силу этого в витках катушки, перерезывающих магнитные силовые линии, возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона.

 

Рис. \(4\)

 

Электродинамический микрофон стабилен, имеет довольно широкий частотный диапазон, сравнительно небольшую неравномерность частотной характеристики.

 

Устройство ленточного электродинамического микрофона (рис. \(5\)) несколько отличается от устройства катушечной модификации. Здесь магнитная система микрофона состоит из постоянного магнита \(1\) и полюсных наконечников \(2\), между которыми натянута лёгкая, обычно алюминиевая, тонкая (порядка \(2\) мкм) ленточка \(3\). При воздействии на обе её стороны звукового давления возникает сила, под действием которой ленточка начинает колебаться, пересекая при этом магнитные силовые линии, вследствие чего на её концах развивается напряжение. Так как сопротивление ленточки очень мало, то для уменьшения падения напряжения на соединительных проводниках напряжение, развиваемое на концах ленточки, подаётся на первичную обмотку повышающего трансформатора, размещённого непосредственно вблизи ленточки. Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора является выходным напряжением микрофона.

 

Рис. \(5\)

 

Частотный диапазон этого микрофона довольно широк, а неравномерность частотной характеристики невелика.

Благодаря чрезвычайно широким частотным характеристикам ленточные микрофоны до сих пор применяются в студийной звукозаписи. 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 большие размеры и массу по сравнению со всеми остальными типами.

Микрофоны - устройства ввода или вывода? - Мой новый микрофон

Чтобы полностью понять микрофоны, очень важно понять, как работает звук с точки зрения входов, выходов и потока сигнала. При работе с компьютерным аудио очень важно понимать устройства ввода и вывода системы.

Микрофоны являются устройствами ввода или вывода? Когда микрофон подключен к компьютеру (через аудиоинтерфейс или другой аналого-цифровой преобразователь), он отправляет / вводит информацию в компьютер.Это означает, что микрофоны являются устройствами ввода. Цифровые микрофоны со встроенными усилителями для наушников, которые получают информацию с компьютеров, являются устройствами ввода / вывода.

Это может немного сбивать с толку, поэтому мы рассмотрим полное определение того, что на самом деле представляют собой устройства ввода и вывода. Мы также поговорим о возможных входах и выходах микрофона без использования компьютерной системы.

Обязательно ознакомьтесь со статьей «Как работают микрофоны» в моем новом микрофоне? (Полное иллюстрированное руководство)!

Статьи по теме:
Являются ли наушники входными или выходными устройствами?
Являются ли динамики (и студийные мониторы) устройствами ввода или вывода?


Что такое устройства ввода и вывода и почему микрофоны считаются устройствами ввода?

Прежде чем мы перейдем к деталям, касающимся микрофонов как устройств ввода, давайте определим, что такое устройства ввода и вывода.

В чем разница между устройством ввода и устройством вывода? Устройство ввода отправляет / вводит информацию в компьютерную систему, в то время как устройство вывода принимает / воспроизводит информацию, выводимую компьютерной системой. При определении того, является ли устройство устройством ввода или вывода, подумайте о вводе / выводе компьютера (ввод / вывод).

Под этим определением мы понимаем микрофоны как устройства ввода. Микрофон преобразует звуковые волны в аудиосигналы, которые затем преобразуются в цифровые аудиоданные и отправляются / вводятся в компьютер.

Микрофоны

обычно выводят аналоговые аудиосигналы (напряжение переменного тока), которые требуют преобразования в цифровые данные для совместимости с компьютером. Это означает, что, согласно нашему определению устройства ввода, микрофонный сигнал должен быть преобразован в цифровые данные, прежде чем этот микрофон действительно может считаться устройством ввода.

Аналого-цифровое преобразование микрофонного сигнала может происходить разными способами:

Аудиоинтерфейс (концентратор)

Аудиоинтерфейс (концентратор): Аудиоинтерфейсы в стиле концентратора являются наиболее популярным типом аудиоинтерфейса и обеспечивают наиболее распространенный метод подключения микрофона к компьютеру.
Один или несколько микрофонов могут быть введены в аудиоинтерфейс (в зависимости от конструкции), а внутренний аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговые сигналы в цифровые данные, которые затем вводятся на подключенный компьютер через USB, FireWire, Thunderbolt и др.

Пример аудиоинтерфейса в стиле хаба: Focusrite Scarlett 2i2 (ссылка проверьте цену на Amazon):

Focusrite Scarlett 2i2 Аудиоинтерфейс

Focusrite включен в список 11 лучших брендов аудиоинтерфейсов в мире 2020 года по версии My New Microphone.

Аудиоинтерфейс (адаптер)

Аудиоинтерфейс (адаптер): Аудиоинтерфейсы в виде адаптера - гораздо менее распространенный метод подключения микрофона к компьютеру.
Эти интерфейсы обычно имеют один вход (аналоговый микрофонный сигнал), простой АЦП и один выход (цифровые аудиоданные). Эти адаптеры обычно подключаются к компьютеру через USB.

Пример аудиоинтерфейса в виде адаптера: Shure X2U (ссылка для проверки цены на Amazon):

Shure X2U

Shure входит в список «Мой новый микрофон»:
• 11 лучших брендов микрофонов, которые вы должны знать и использовать
• 13 лучших брендов наушников в мире

Чтобы узнать больше об аудиоинтерфейсах и микрофонах, ознакомьтесь со следующими статьями «Мой новый микрофон»:
• Что такое аудиоинтерфейсы и зачем он нужен микрофон?
• Лучший микрофонный аудиоинтерфейс

Цифровой микрофон

Цифровой микрофон: Цифровые микрофоны (продающиеся на рынке как USB-микрофоны) имеют внутренние АЦП и выводят цифровые данные непосредственно из корпуса микрофона.Эти микрофоны подключаются напрямую к компьютеру через USB.

Пример цифрового USB-микрофона: Blue Yeti (ссылка, чтобы узнать цену на Amazon):

Синий Йети

Blue Microphones входит в список 11 лучших брендов микрофонов, которые вы должны знать и использовать.

Для получения дополнительной информации о USB, аналоговых и цифровых микрофонах ознакомьтесь со следующими статьями «Мой новый микрофон»:
• Как работают USB-микрофоны и как их использовать
• Микрофоны аналоговые или цифровые устройства? (Конструкции микрофонных выходов)

Все это означает, что микрофоны изначально предназначены для использования в качестве устройств ввода, но их сигналы необходимо сначала преобразовать в цифровые данные, чтобы они действительно стали устройствами ввода для компьютерных систем.

Для получения дополнительной информации о подключении микрофонов к компьютерам ознакомьтесь с моей статьей «Как подключить микрофон к компьютеру».


Вход и выход автономного микрофона

Итак, мы обсудили, что такое устройства ввода и вывода и что делает микрофон устройством ввода. Теперь поговорим о входах и выходах микрофона отдельно (не думая о компьютерной системе).

Давайте начнем с определения микрофона.Микрофон действует как преобразователь, преобразующий энергию механической волны (звуковые волны) в электрическую энергию (звуковые сигналы). Существует много типов микрофонов с множеством методов преобразования звуковых волн в аудиосигналы, но это основная цель микрофона, и она подходит для нашего обсуждения.

С точки зрения электричества, микрофоны предназначены только для вывода электрических звуковых сигналов (в виде переменного напряжения или звукового сигнала). Микрофоны не предназначены для приема каких-либо звуковых сигналов (подробнее об этом позже).

Для получения дополнительной информации о звуковых сигналах микрофона ознакомьтесь с моей статьей «Что такое звуковые сигналы микрофона, говорящие электрически?»

При этом, некоторым микрофонам требуется электричество для правильной работы. Обратите внимание, что это не означает, что им требуются аудиосигналы. Это просто означает, что им требуется электричество (в виде постоянного напряжения) для питания своих внутренних схем или для поляризации микрофонных капсюлей. Опять же, это не часть потока сигналов или входов / выходов, но стоит упомянуть в стороне.

Для получения дополнительной информации о микрофонах, сигналах микрофонов и электричестве ознакомьтесь с моей статьей Микрофоны - устройства переменного или постоянного тока?

Что касается входов, микрофоны не предназначены для приема аналоговых (напряжение переменного тока) или цифровых аудиосигналов.

Вместо этого микрофоны реагируют на звуковые волны (изменяя уровень звукового давления) вокруг своих диафрагм. Эта энергия механической волны является «вводимой информацией» микрофона. Опять же, энергия механической волны не является ни аналоговым, ни цифровым сигналом.

Итак, с точки зрения потока сигнала микрофоны (в их предполагаемой конструкции) можно свести к следующим двум пунктам:

  • Только микрофоны выводят сигнал: Микрофоны преобразуют звуковые волны в электрические аудиосигналы, которые затем выводятся через выходное соединение микрофона. Предостережение заключается в том, что цифровые USB-микрофоны имеют внутренние АЦП и поэтому выводят цифровые аудиоданные, а не аналоговые аудиосигналы. Микрофоны - это начало сигнальной линии.
  • Микрофоны - это устройства ввода: Микрофоны отправляют / вводят данные в компьютерную систему для обработки. Конечно, перед вводом в компьютер аудиосигналы микрофона необходимо сначала преобразовать в цифровой звук.

Обратите внимание, что до сих пор я говорил о предполагаемой конструкции микрофона . В следующем разделе я буду обсуждать возможность изменения направления потока сигнала микрофона.


Микрофоны как динамики

Конструкция микрофона на самом деле очень похожа на конструкцию громкоговорителей, особенно конструкция динамических микрофонов с подвижной катушкой.

Капсюль динамического микрофона с подвижной катушкой сконструирован с диафрагмой, к задней части которой прикреплена цилиндрическая катушка из проводящего провода. Эта катушка находится в цилиндрическом пространстве, не прикасаясь магнитами к ее внутренней и внешней части. Как диафрагма движется в ответ на звуковые волны, так и проводящая катушка. Когда катушка движется через магнитное поле, через электромагнитную индукцию создается электрический звуковой сигнал.

Подавляющее большинство громкоговорителей спроектированы аналогично, только в обратном порядке и в большем масштабе.

Громкоговоритель имеет большую катушку проводящего провода, который принимает электрические аудиосигналы. Эта катушка прикреплена к большой диафрагме и находится в цилиндрическом пространстве внутри большего магнита (который предназначен для того, чтобы занимать пространство внутри и снаружи катушки). Когда переменное напряжение проходит через проводящую катушку, электромагнитная индукция заставляет катушку колебаться в магнитном поле, толкая и тянущая диафрагму громкоговорителя и испуская звуковые волны.

Итак, что мешает нам использовать громкоговорители в качестве микрофонов и наоборот?

  • Динамика с подвижной катушкой: В случае микрофонов и громкоговорителей с подвижной катушкой все, что нам нужно сделать, это изменить направление потока сигнала.
  • Конденсатор: В случае конденсаторных микрофонов и электростатических громкоговорителей нам потребуется реверсировать поток сигнала, сохраняя при этом постоянный поляризационный заряд на капсюле / диафрагме конденсатора.
  • Ribbon dynamic: В случае ленточных микрофонов и ленточных громкоговорителей нам нужно только изменить направление потока сигнала. Ленточные конструкции также динамичны и работают на электромагнитной индукции. Диафрагмы ленточных микрофонов очень чувствительны, поэтому я бы не советовал пытаться отправлять аудиосигнал на ленточный микрофон.

Чтобы узнать, как превратить динамик в микрофон, перейдите к моей статье Как превратить динамик в микрофон за 2 простых шага .

Дело здесь в том, что микрофоны могут быть устройствами вывода, если это диктует поток сигнала. Конечно, микрофоны не предназначены для использования в качестве громкоговорителей, и результат будет тусклым. Однако вполне возможно сделать микрофон устройством вывода!


Наушники без микрофонных устройств ввода или вывода? Когда мы говорим о компьютерном вводе-выводе, наушники без микрофонов являются устройствами вывода.При подключении к компьютеру наушники получают информацию, которая выводится с компьютера.

Есть ли наушники с микрофонными устройствами ввода или вывода? Говоря о компьютерном вводе / выводе, наушники со встроенными микрофонами являются одновременно устройствами ввода и вывода. Наушники являются устройствами вывода, поскольку компьютер отправляет / выводит на них информацию. Встроенные микрофоны являются устройствами ввода, поскольку они отправляют / вводят информацию в компьютер.

Статья по теме: Устройства ввода или вывода наушников?

.

Что такое микрофон?

Обновлено: 02.08.2020, Computer Hope

Иногда сокращенно микрофон , микрофон - это периферийное оборудование и устройство ввода, первоначально изобретенное Эмилем Берлинером в 1877 году. Микрофон позволяет пользователям компьютеров вводить звук в свои компьютеры. На картинке показан пример USB-микрофона Yeti Blue Microphone - серебристого цвета и пример высококачественного компьютерного микрофона.

Для чего используется микрофон на компьютере?

Ниже приводится краткий список различных вариантов использования микрофона на компьютере.

Где микрофон подключен к компьютеру?

Микрофон подключается на задней панели настольного компьютера к порту микрофона звуковой карты компьютера. Некоторые компьютерные корпуса могут также иметь порт для микрофона на передней панели.

На портативном компьютере микрофон подключается к порту микрофона на передней или боковой стороне портативного компьютера.

Заметка

Более совершенные микрофоны, такие как микрофон Yeti, изображенный выше, подключаются к компьютеру через USB.

Наконечник

Порт микрофона обычно отмечен значком микрофона, как показано на рисунке.Порт также может быть помечен как «микрофонный». Если разъемы порта имеют цветовую маркировку, розовый разъем обычно является портом микрофона. См. Нашу страницу звуковых карт для получения дополнительной информации об этих портах для настольных компьютеров. Полный список символов, связанных с компьютером, см. В разделе: Какие символы используются компьютерами?

Какие типы микрофонов доступны?

Ниже мы перечислили наиболее распространенные типы микрофонов и способы их использования.

Всенаправленный микрофон

Всенаправленный микрофон - это микрофон, способный улавливать звук во всех направлениях вокруг микрофона.Эти типы микрофонов используются в студиях для записи более чем одного человека или музыкальных инструментов. Например, микрофон Yeti, показанный в верхней части этой страницы, является примером всенаправленного микрофона.

Однонаправленный микрофон

Однонаправленный микрофон - это любой микрофон, способный улавливать звук только в одном направлении. Этот тип микрофона полезен, когда кто-то хочет записать только что-то одно, например, свой голос во время подкаста или озвучивания.

Двунаправленный микрофон

Двунаправленный микрофон - это микрофон, который одинаково улавливает звук спереди и сзади микрофона. Этот тип микрофона хорошо использовать при интервьюировании человека, чтобы в равной степени улавливать звук как от интервьюера, так и от интервьюируемого.

Внутренний микрофон

Микрофон для закрытого разговора - это микрофон, предназначенный для того, чтобы чей-то рот был рядом с микрофоном, не создавая шума, который может возникать с другими микрофонами.Эти микрофоны используются с гарнитурой и телефонами и отлично подходят для программ распознавания голоса.

Накладной микрофон

Также известный как петличный микрофон , накладной микрофон представляет собой беспроводной микрофон громкой связи, который крепится к рубашке пользователя.

Почему микрофон считается устройством ввода?

Поскольку микрофон отправляет информацию на компьютер, он считается устройством ввода. Например, когда микрофон записывает голос, звук отправляется на компьютер и сохраняется на жестком диске компьютера.После того, как запись сохранена в виде аудиофайла, ее можно воспроизводить, редактировать и публиковать.

Микрофоны необходимы для технологии распознавания голоса, которая использует ваш голос для передачи команд компьютеру и выполнения определенных задач. Примеры этой технологии - цифровые помощники, такие как Siri и Google Assistant.

Аксессуар, Аббревиатуры компьютеров, Термины для оборудования, Гарнитура, Устройство ввода, Линейный вход, Мини-штекер, Термины звуковой карты, Ventrilo, Распознавание голоса

.

Микрофон | электроакустическое устройство | Britannica

Микрофон , устройство для преобразования акустической мощности в электрическую, имеющую практически аналогичные волновые характеристики. В то время как микрофоны на телефонных передатчиках составляют самый большой класс микрофонов, этот термин в современном использовании применяется в основном к другим разновидностям.

Поперечное сечение хрустального микрофона Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Голограммы сделаны фотоаппаратами.

Помимо телефонных передатчиков, микрофоны наиболее широко применяются в слуховых аппаратах, звукозаписывающих системах (в основном магнитных и цифровых магнитофонах), диктофонах и системах громкой связи. Микрофоны широко используются в системах связи, радио или проводных, для обеспечения лучшего качества ответа, чем с обычными телефонными передатчиками, или для работы в режиме громкой связи.

В микрофоне звуковые волны (колебания звукового давления в воздухе) преобразуются в соответствующие изменения электрического тока в двух операциях, выполняемых почти одновременно.В первом случае звуковая волна ударяется о слегка гибкую поверхность (диафрагму), заставляя ее двигаться взад и вперед в соответствии с движением частиц воздуха. Во втором случае диафрагма своим движением вызывает соответствующее изменение какого-либо свойства электрической цепи. В зависимости от типа микрофона смещение диафрагмы может вызвать колебания сопротивления угольного контакта (угольный микрофон), электростатической емкости (конденсаторный микрофон), движения катушки (динамический микрофон) или проводника (ленточный микрофон). в магнитном поле или при скручивании или изгибе пьезоэлектрического кристалла (кристаллический микрофон).В каждом случае движение диафрагмы вызывает изменение электрической мощности. При правильной конструкции микрофону могут быть приданы характеристики направленности, так что он будет улавливать звук в основном с одного направления (однонаправленный), с двух направлений (двунаправленный) или более или менее равномерно со всех направлений (всенаправленный).

.

Микрофоны аналоговые или цифровые устройства? (Конструкции микрофонных выходов) - Мой новый микрофон

Микрофоны используются каждый день для записи как аналогового, так и цифрового звука, поэтому возникает некоторая путаница относительно того, являются ли микрофоны аналоговыми или цифровыми устройствами, или и тем, и другим.

Микрофоны аналоговые или цифровые? Микрофоны преобразуют звуковые волны в электрические аудиосигналы переменного тока и поэтому являются аналоговыми устройствами. Однако некоторые микрофоны (например, USB-микрофоны) имеют встроенные аналого-цифровые преобразователи и выводят цифровой звук, что делает их «цифровыми микрофонами».”

То, что микрофон аналоговый или цифровой, не означает, что он может записывать только аналоговые или цифровые. Фактически, сегодня подавляющее большинство микрофонов аналоговые, а подавляющее большинство современных аудиозаписей - цифровые. Давайте поговорим подробнее о микрофонах и их роли в цифровом и аналоговом аудио.


Микрофоны сначала аналоговые, а вторые цифровые (если вообще)

Это правильный взгляд на то, являются ли микрофоны аналоговыми или цифровыми.Сначала микрофоны производят аналоговые аудиосигналы (напряжение переменного тока). Эти аналоговые сигналы затем могут быть преобразованы в цифровые сигналы, если это необходимо.

Микрофоны - это преобразователи, которые преобразуют энергию механических волн (звуковые волны) в электрическую (аналоговые аудиосигналы или напряжение переменного тока).

Все микрофоны (за исключением некоторых оговорок) делают это с помощью вибрирующей диафрагмы, которая движется в соответствии со звуковыми волнами вокруг нее. Возвратно-поступательное движение этой диафрагмы затем вызывает создание переменного напряжения, часто за счет электростатических или электромагнитных принципов.

Таким образом, микрофоны сначала создают аналоговый аудиосигнал. В этом отношении все микрофоны в первую очередь являются аналоговыми.

Для получения дополнительной информации о звуковых сигналах микрофона ознакомьтесь с моей статьей «Что такое звуковые сигналы микрофона, говорящие электрически?»

Таким образом, дифференцирующим фактором аналоговых и цифровых микрофонов является выход:

  • Аналоговые микрофоны выводят аналоговых сигналов (измеряются в милливольтах и ​​обычно выводятся через разъемы XLR или TRS).
  • Цифровые микрофоны выводят цифровых сигналов (измеряется в битовой глубине, частоте дискретизации и дБFS и обычно выводится через USB).

Цифровой микрофон разработан со встроенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП). АЦП принимает аналоговый сигнал от диафрагмы / капсюля микрофона на своем входе и преобразует этот сигнал в цифровую информацию, которую затем выводит.

Этот преобразованный цифровой аудиосигнал в конечном итоге выводится через выход микрофона, поэтому микрофон называется «цифровым».”

Есть, конечно, некоторые аргументы относительно того, являются ли эти USB-микрофоны «цифровыми микрофонами» или нет. Я придерживаюсь мнения, что если микрофон выводит цифровой звук, его вполне можно считать цифровым микрофоном.

Запись цифрового звука с аналоговыми микрофонами

Подавляющее большинство аудиозаписей, которые происходят сегодня, делается в цифровом виде. Однако большинство микрофонов аналоговые. Разве мы не полагаемся только на цифровые микрофоны для цифровой записи?

Абсолютно нет!

Аналоговые микрофоны по-прежнему являются статус-кво в современной цифровой записи.Эти микрофоны могут быть записаны на компьютеры, цифровые аудио рабочие станции и цифровые микшерные пульты через аналого-цифровые преобразователи. АЦП чаще всего используются в аудиоинтерфейсах, которые часто предназначены для подключения нескольких микрофонов к компьютеру через один USB, Firewire, Thunderbolt или другое цифровое соединение.

Рекомендуемая литература: Как подключить микрофон к компьютеру.

Фактически, аудио АЦП использовались для цифровой записи аналогового микрофона еще до того, как они были разработаны для использования в цифровых микрофонах.

Существуют ли такие вещи, как динамические, конденсаторные и ленточные цифровые микрофоны?

Микрофоны в качестве преобразователей бывают разных типов. Основные из них - динамический (подвижная катушка), конденсаторный и ленточный. Существуют ли цифровые микрофоны с подвижной катушкой, конденсатором и ленточными капсюлями или цифровые микрофоны ограничиваются одним типом преобразователя?

Теоретически можно превратить любой микрофон в цифровой, добавив АЦП перед выходом микрофона.Поэтому сегодня на рынке представлены цифровые динамические, конденсаторные и ленточные микрофоны.

В качестве быстрого примера, вот один цифровой микрофон для каждого типа преобразователя:

Микрофоны слева направо:
Rode Podcaster - Blue Yeti - MXL UR-1

Rode and Blue включены в список 11 лучших брендов микрофонов, которые вы должны знать и использовать.

При этом подавляющее большинство коммерческих цифровых USB-микрофонов являются конденсаторными.Почему это?

Причина, по которой большинство цифровых / USB-микрофонов являются конденсаторными, просто связана с характером их применения. USB-микрофоны очень часто используются для записи речи одного человека, и конденсаторы, как правило, лучше всего подходят для этого приложения.

Dynamics (как подвижная катушка, так и лента) также хорошо работают для записи голоса, просто конденсаторы вытесняют их в этом приложении.

Плюсы и минусы: Аналог против. Цифровые микрофоны

Давайте немного сравним аналоговые и цифровые микрофоны.

Начиная с плюсов цифровых микрофонов:

  • Простота использования с компьютерами: просто подключи и работай (или, самое большее, загрузите драйвер).
  • Часто мониторинг наушников с нулевой задержкой также встроен в микрофон.
  • Преобразование аналогового сигнала в цифровую информацию в непосредственной близости (внутри микрофона) уменьшит вероятность и влияние электромагнитных помех в микрофонном сигнале (меньшая длина для электрического аналогового сигнала).

Минусы цифровых микрофонов:

  • Часто ограничиваются записью с одного микрофона за раз.
  • Нельзя легко использовать с аналоговым оборудованием или даже с аналогово-цифровым оборудованием (аудиоинтерфейсы и т. Д.)

По сравнению с цифровыми микрофонами, классические аналоговые микрофоны имеют следующие преимущества:

  • Совместимость с аналоговым оборудованием и простота использования с внешними АЦП и аудиоинтерфейсами.
  • Более широкий выбор микрофонов.

И напоследок минусы аналоговых микрофонов:

  • Необходимость в аудиоинтерфейсе или аналого-цифровом преобразователе для цифровой записи (хотя они просты в использовании).

Запись звука с помощью цифровых микрофонов

Хотя аналоговая запись может быть достигнута с помощью цифровых микрофонов, в этом нет никакого смысла. Для этого потребуется множество дополнительных шагов и преобразований, которые просто не стоят затраченных усилий.

На самом деле, намного проще использовать аналоговые микрофоны практически в любой ситуации записи (аналоговой или цифровой), если вы не подключаетесь напрямую к компьютеру.

Поскольку цифровые USB-микрофоны имеют свои собственные встроенные АЦП, компьютеры будут связываться с ними, как если бы они были их собственными аудиоинтерфейсами. Цифровые аудио рабочие станции и другое компьютерное программное обеспечение для записи одновременно могут принимать только один интерфейс ввода и один интерфейс вывода. Это означает, что при использовании цифрового USB-микрофона мы можем использовать только один микрофон за раз.Конечно, есть способы обойти это, но эти обходные пути не очевидны.

Затем нам нужно будет преобразовать цифровые данные микрофона в аналоговый сигнал, что является дополнительным шагом.

Наконец, преобразование назад и вперед между аналоговым и цифровым звуком действительно вносит задержку (задержку) в сигнал. Хотя обычно это не имеет большого значения, это еще одна проблема, которую можно полностью избежать, если бы мы просто записывали аналоговый звук с помощью аналоговых микрофонов.

Примечание по микрофонам MEMS и аналоговым / цифровым выходам.

Микрофон MEMS (сверху / снизу)

Чтобы завершить обсуждение аналоговых и цифровых микрофонов, давайте поговорим о микрофонах MEMS (MicroElectrical-Mechanical System).

Микрофоны

MEMS - это крошечные микросхемы микрофонов, которые часто встречаются в ноутбуках, смартфонах и личных голосовых помощниках, таких как Siri от Apple, Amazon Echo и Google Home. Эти маленькие микрофоны обеспечивают стабильную работу, которая не меняется со временем, поэтому крошечные электретные микрофоны в компьютерных технологиях постепенно вытесняются.

В то время как вышеупомянутые динамические, конденсаторные и ленточные микрофоны обычно не называются «цифровыми микрофонами» (а скорее USB-микрофонами), микрофоны MEMS бывают аналоговыми или цифровыми. Конструкция цепи аудиосигнала в микрофонах MEMS очень похожа на вышеупомянутые динамические, конденсаторные и ленточные «цифровые» микрофоны.

Давайте быстро посмотрим, как работает микрофон MEMS.

Преобразователь MEMS, изготовленный из силикона, имеет две пластины и работает практически так же, как электретный конденсатор.Изменение расстояния между подвижной диафрагмой и неподвижной задней пластиной вызывает изменение емкости между двумя пластинами и симпатического переменного напряжения (аналоговый сигнал).

Этот аналоговый сигнал имеет чрезвычайно высокий импеданс и не может использоваться в качестве аудиосигнала. Поэтому сразу после преобразователя проектируется усилитель. Усилитель усиливает сигнал, но, что более важно, снижает его сопротивление, поэтому его можно эффективно использовать в качестве аудиосигнала. На данный момент микрофон MEMS все еще аналоговый.

После этого у разработчиков

есть выбор: интегрировать аналого-цифровой преобразователь сразу после усилителя или нет. Интегрированный АЦП будет производить цифровой микрофон MEMS, тогда как пропуск этого шага приведет к созданию аналогового микрофона MEMS.

Микрофоны

Digital MEMS очень популярны, поскольку технология микрофонов MEMS в основном используется в смартфонах, портативных компьютерах и цифровых технологиях, активируемых голосом.

Итак, это та же идея, что мы обсуждали ранее.Большая разница в том, что микрофоны MEMS фактически описываются как аналоговые или цифровые.


Связанные вопросы

Является ли технология беспроводного микрофона аналоговой или цифровой? Технология беспроводного микрофона может быть аналоговой или цифровой. Аналоговые беспроводные микрофонные сигналы передаются через аналоговые радиоволны AM или FM, непрерывно модулируемые по всей полосе пропускания. Сигналы цифровых беспроводных микрофонов передаются через оцифрованные радиочастоты, которые модулируются между двумя заданными значениями.

Чтобы узнать больше о беспроводных микрофонах, ознакомьтесь с моей статьей Как работают беспроводные микрофоны?

Все ли цифровые микрофоны имеют разъемы USB? Хотя для подключения цифровых микрофонов к компьютерам можно использовать любое цифровое соединение, USB-соединения являются наиболее популярным коммерческим соединением для цифровых микрофонов на рынке.

Чтобы узнать больше о USB-микрофонах, ознакомьтесь с моими статьями «Лучшие USB-микрофоны для подкастинга» и «9 лучших USB-микрофонов» (потоковая передача, звук с ПК и т. Д.).).

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о