Характеристики микрофонов: полное руководство по выбору и использованию

Какие бывают типы микрофонов. Как выбрать микрофон для записи вокала или инструментов. На что обратить внимание при покупке микрофона. Основные технические характеристики микрофонов и их влияние на звук.

Основные типы микрофонов

Существует три основных типа микрофонов, различающихся по принципу преобразования звуковых колебаний в электрический сигнал:

• Динамические микрофоны
• Конденсаторные микрофоны
• Ленточные микрофоны

Каждый тип имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Динамические микрофоны

Динамические микрофоны работают по принципу электромагнитной индукции. Их основные особенности:

• Прочная конструкция, устойчивость к механическим воздействиям
• Способность работать при высоком звуковом давлении
• Не требуют фантомного питания
• Доступная цена
• Ограниченный частотный диапазон (особенно на высоких частотах)

Динамические микрофоны отлично подходят для работы на сцене и записи громких источников звука.

Конденсаторные микрофоны

Конденсаторные микрофоны отличаются высокой чувствительностью и детальностью звучания. Их характеристики:

• Широкий частотный диапазон
• Высокая чувствительность
• Детальное и прозрачное звучание
• Требуют фантомного питания
• Чувствительны к влажности и механическим воздействиям

Конденсаторные микрофоны идеальны для студийной записи вокала и акустических инструментов.

Ленточные микрофоны

Ленточные микрофоны обеспечивают мягкое и естественное звучание. Их особенности:

• Ровная частотная характеристика
• Мягкое звучание высоких частот
• Двусторонняя направленность (фигура «восьмерка»)
• Хрупкая конструкция
• Низкая чувствительность

Ленточные микрофоны часто используются для записи струнных инструментов и в качестве overhead микрофонов для барабанов.

Ключевые характеристики микрофонов

При выборе микрофона важно учитывать следующие технические характеристики:

Частотный диапазон

Частотный диапазон определяет, какие частоты способен воспринимать микрофон. Для качественной записи вокала и большинства инструментов достаточно диапазона 20 Гц — 20 кГц.

Чувствительность

Чувствительность микрофона показывает, насколько слабый звуковой сигнал он способен преобразовать в электрический. Измеряется в мВ/Па или дБ. Чем выше чувствительность, тем лучше микрофон подходит для записи тихих источников звука.

Направленность

Направленность определяет, с каких направлений микрофон воспринимает звук. Основные типы направленности:

• Кардиоида — улавливает звук спереди и по бокам
• Суперкардиоида — более узкая диаграмма направленности
• Гиперкардиоида — еще более узкая диаграмма
• Круговая (всенаправленная) — улавливает звук со всех сторон
• Восьмерка — улавливает звук спереди и сзади

Выбор направленности зависит от условий записи и желаемого результата.

Максимальный уровень звукового давления

Этот параметр показывает, насколько громкий звук микрофон может воспринять без искажений. Важен при записи громких источников, например, барабанов или гитарных усилителей.

Уровень собственного шума

Определяет уровень шума, создаваемого самим микрофоном. Чем ниже этот показатель, тем чище будет запись тихих источников звука.

Как выбрать микрофон для конкретных задач

Выбор микрофона зависит от того, для каких целей он будет использоваться:

Для записи вокала в студии

Лучше всего подойдут конденсаторные микрофоны с большой диафрагмой. Они обеспечивают детальное и прозрачное звучание, подчеркивая нюансы вокального исполнения. Рекомендуемые модели:

• Neumann TLM 103
• AKG C414 XLII
• Rode NT1-A

Для концертного использования

На сцене оптимальны динамические микрофоны с кардиоидной направленностью. Они устойчивы к механическим воздействиям и хорошо подавляют посторонние шумы. Популярные модели:

• Shure SM58
• Sennheiser e835
• AKG D5

Для записи акустических инструментов

Здесь подойдут как конденсаторные, так и ленточные микрофоны, в зависимости от инструмента и желаемого звучания. Рекомендуемые модели:

• AKG C451 B (для струнных и духовых)
• Royer R-121 (ленточный, для струнных и духовых)
• Neumann KM 184 (для overheads ударных)

Особенности использования микрофонов в различных условиях

Правильное использование микрофона не менее важно, чем его выбор. Рассмотрим некоторые ключевые моменты:

Студийная запись

В студии важно обратить внимание на:

• Акустическую обработку помещения
• Правильное расположение микрофона относительно источника звука
• Использование поп-фильтров и антивибрационных креплений
• Настройку уровня усиления (gain) на предусилителе

Концертное использование

На сцене следует учитывать:

• Правильное расположение мониторов для избежания обратной связи
• Использование компрессии и эквализации для улучшения разборчивости
• Правильную технику работы с микрофоном (расстояние до рта, угол наклона)

Запись вне студии

При записи вне студии обратите внимание на:

• Защиту микрофона от ветра (использование ветрозащиты)
• Минимизацию посторонних шумов
• Выбор подходящего места для записи с хорошей акустикой

Уход за микрофонами и их хранение

Правильный уход за микрофонами продлит срок их службы и обеспечит стабильное качество звука:

• Храните микрофоны в сухом месте при комнатной температуре
• Используйте специальные чехлы или кейсы для транспортировки
• Регулярно очищайте микрофоны от пыли и загрязнений
• Избегайте падений и сильных ударов
• Не подвергайте микрофоны воздействию экстремальных температур и влажности

Заключение

Выбор правильного микрофона и его грамотное использование — ключевые факторы для получения качественного звука. Учитывая тип микрофона, его характеристики и особенности применения, вы сможете добиться наилучших результатов в любых условиях — будь то студийная запись, концертное выступление или работа в полевых условиях.

Помните, что даже самый дорогой и качественный микрофон не гарантирует отличного звучания без правильного использования. Экспериментируйте с расположением микрофона, изучайте его особенности и не бойтесь пробовать новые техники записи. Только практика и опыт помогут вам раскрыть весь потенциал вашего оборудования и добиться профессионального звучания.

Всё о микрофонах

Микрофон является предметом первой необходимости для музыкантов, звукорежиссеров, журналистов, и многих других профессий, связанных с записью и усилением звука. Для профессионалов и просто опытных «звуковиков» вопрос о выборе микрофона не стоит, но что делать «чайникам»? Как выбрать микрофон? Какие они вообще бывают? На какие характеристики и особенности обратить внимание? Именно на эти вопросы постараемся ответить в данной статье.

Итак, микрофон – это устройство, преобразующее звуковой сигнал в электрический для его последующей обработки и передачи на другие устройства: усиления, записи, воспроизведения и т.д.

Чтобы сделать правильной выбор в пользу покупки того или иного микрофона, нужно четко понимать его назначение и задачи, которые ему стоит решать. От поставленных перед микрофоном задач зависят характеристики, по которым и определяется модель микрофона.

Типы микрофонов

Начнем с того, что существуют три основных типа микрофонов: динамические, конденсаторные и ленточные, которые имеют разные механизмы преобразования звуковых волн в электромагнитные колебания.

1. Динамические микрофоны

Это наиболее распространенный тип микрофонов, что связано с их универсальностью. Мембрана динамического микрофона улавливает звуковые волны, которые в, свою очередь, приводят в движение катушку, находящуюся в магнитном поле. В результате явления электромагнитной индукции, в катушке возникает переменный ток, который передается далее по кабелю. Электромагнитные колебания описывают звуковые волны, точно передавая фазу, частоту и амплитуду, поэтому сигнал называется аналоговым.

Достоинства:

• Прочные и надежные, не подвержены перепадам влажности и способны выдержать высокое звуковое давление.

• Могут использоваться для записи в шумных местах и различных внешних условиях.

• Имеют простую конструкцию.

• Не требуют фантомного питания.

• Доступны по цене.

Недостатки:

• Ограниченный частотный диапазон, частоты выше 12 кГц слабо воспринимаются и обрабатываются, что иногда может сыграть в вашу пользу, когда существует много высоких частот или посторонних шумов в принимаемом сигнале.

• Медленная реакция на перепады звукового давления.

Динамические микрофоны часто используют во время живых выступлений.

Наиболее популярные модели динамических микрофонов по версии POP-MUSIC:

1.  SHURE SM58

2.  SE ELECTRONICS V7

3.  SENNHEISER E845S

   

2. Конденсаторные микрофоны

Обычно конденсаторные микрофоны применяют для звукозаписи в студиях, что связано с полнотой и детальностью передаваемой ими звуковой картины. Металлическая мембрана, состоящая из пластинок (конденсатора), колеблется под воздействием звуковых потоков воздуха, преобразуя звуковую волну в электромагнитную. В основе данного физического явления лежит зависимость электроемкости конденсатора от расстояния между пластинами, а значит и частоты создаваемых электромагнитных колебаний. Для создания и поддержания электрического поля в конденсаторе необходим источник напряжения, так называемое фантомное питание. Почти во всех конденсаторных микрофонах имеется встроенный предусилитель, призванный усилить слабый сигнал, передаваемый мембраной.

Достоинства:

• Детальный и объемный звук

• Высокая чувствительность, особенно в области высоких частот.

• Частотная характеристика, охватываемая весь диапазон, воспринимаемый человеческим ухом.

• Быстрая реакция на изменение звукового давления.

Недостатки:

• Необходимость фантомного питания (от батарейки, микшера, усилителя и т.д.)

• Высокая чувствительность к акустическим характеристикам окружающего пространства (шумы, потоки воздуха, эхо).

• Дополнительное использование поп-фильтров и держателей-пауков.

Наиболее популярные модели конденсаторных микрофонов по версии POP-MUSIC:

1. SE ELECTRONICS X1 S

2. AUDIO-TECHNICA AT2020

3. AKG PERCEPTION 120

4. RODE NT1-A

     

3. Ленточные микрофоны

Ленточные микрофоны теряют свою популярность с возрастанием популярности конденсаторных микрофонов, хотя можно встретить немалое число их поклонников. В подобных микрофонах также используется явление электромагнитной индукции, но подвижный элемент-проводник представляет собой металлическую тонкую ленту, сложенную гармошкой, которая приходит в движение при колебаниях воздуха. Особенностью ленточных микрофонов можно назвать одинаковую чувствительность с обеих сторон капсулы, чем объясняется тип диаграммы направленности (восьмерка). Ленточные микрофоны часто используют для записи электрогитар, что связано со смягчением высоких тонов.

Достоинство: естественный звук, приятный для слуха.

Недостатки:

Наиболее популярные модели ленточных микрофонов по версии POP-MUSIC:

1. SE ELECTRONICS VR1
2. SE ELECTRONICS VR2

Основные характеристики микрофонов

Определившись с типом микрофона, и тем самым существенно сузив круг предлагаемых моделей, остановимся на основных технических характеристиках, на которые следует опираться при выборе микрофона.

Основные характеристики:

• частотный диапазон и АЧХ

• чувствительность

• диаграмма направленности

• импеданс (сопротивление)

• максимальный уровень звукового давления

• эквивалентный уровень шума

• тип питания.

1. Частотный диапазон – это диапазон звуков, которые микрофон способен воспринять и передать. Измеряется интервалом частот, выражается в герцах (Гц). Идеальное человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне 20 – 20000 Гц. Человеческий голос вписывается в гораздо более узкий диапазон (60-1300 Гц), диапазон музыкальных инструментов существенно шире, но индивидуален для каждого типа инструмента. Обычно новички выбирают микрофон с максимально широким частотным диапазоном, что правильно, ведь тогда микрофон становится универсальным. Если же отбросить универсальность и подбирать микрофон для определенного инструмента, то можно выбрать модель с частотным диапазоном, который максимально охватывает весь спектр звучания инструмента.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и уровень искажений определяют чувствительность микрофона по всему рабочему частотному диапазону и нюансы звука, характерные для определенной модели микрофона. На АЧХ влияют особенности мембраны, вес и материал, из которого она изготовлена, особенности конструкции внутренних цепей и блоков микрофона.

В этом отношении микрофоны делятся на два типа: те, которые имеют одинаковый уровень по всему диапазону частот, и те, которые имеют пиковый уровень или, наоборот, провалы на определенных частотах. Вторые используют под определенные задачи, например, чтобы усилить определенный источник звука (разборчивость вокала или конкретного инструмента).

АЧХ представляет собой график, на котором можно увидеть на каких именно частотах и насколько децибел происходит отклонение амплитуды сигнала от оригинала. Иногда АЧХ может быть представлена не графиком, а числовыми значениями. Например, запись 80Hz — 20kHz (+/- 2dB) говорит о том, то в указанном диапазоне отклонение от линейности может составлять максимум 2 дБ, без указания определенных частот, на которых происходит это отклонение.

2. Чувствительность – это величина, равная отношению напряжения (в В) на выходе микрофона к звуковому давлению (в Па), действующему на его вход. Данный параметр показывает насколько тихий звук (выраженный в дБ или мВ/Па) микрофон способен уловить и преобразовать в сигнал электрический. Чем ближе указываемое значение в децибелах (дБ) к нулю, тем более чувствителен микрофон, который способен уловить даже очень тихий звуковой сигнал, для значений, указанных в мВ/Па (милливольт на паскаль) цифра, наоборот, должна быть максимальной. Как понять, необходим вам сверхчувствительный микрофон или можно обойтись меньшей суммой? Оцените предполагаемую обстановку, в которой микрофон будет работать: если в студии – чувствительность должна быть высокой, если будут посторонние шумы (концерт, улица, клуб), то чувствительность микрофона не сыграет в вашу пользу, уловив все ненужные шумы и помехи.

3. Направленность определяет чувствительность микрофона на определенных расстояниях вокруг него, образующих конкретный рисунок (диаграмму). Направленность микрофона определяется конструкцией капсулы и влияет на такие параметры микрофона, как подавление шума, эффект поворота микрофона относительно источника звука, определение оптимального расстояния до источника. Если вам кажется, что чувствительность микрофона одинакова по всему радиусу, то есть микрофон расположен как бы в центре звукового круга, то такие микрофоны называются ненаправленными или всенаправленными. Применяются они нечасто, так как захватывают много посторонних шумов и чувствительны к обратной связи, обычно их используют для стереозаписи или записи звуков живой природы.

Обычно микрофоны имеют направленность, диаграммы которых образуют следующие рисунки:

• Кардиоида

• Суперкардиоида

• Гиперкардиоида

• Полукардиоида

• Восьмерка.

Кардиоида — название данной диаграммы говорит о том, что ее форма напоминает форму сердца. При такой диаграмме микрофон записывает звук, поступающий во фронтальную часть капсулы с углом работы в 130 градусов, отсекая посторонние шумы. Поэтому микрофоны с кардиоидой обычно используют для записи вокала в студии. Важно помнить, что такие микрофоны нельзя располагать вблизи динамиков и слишком близко к источнику звука.

Суперкардиоида и гиперкардиоида отличаются более узкой зоной охвата в задней части, угол работы также сужен и составляет 115 и 105 градусов, соответственно. Суперкадиода хорошо изолирует посторонние звуки во фронтальной части, но при этом улавливает их в задней части. У гиперкардиоиды же появляются боковые зоны с минимальным улавливанием звука. Микрофоны с гиперкардиоидой отлично улавливают два источника звука, направления на которые составляют некоторый угол. Микрофоны с суперкадиоидой подойдут для записи одного источника звука в шумной среде, при этом они устойчивы к обратной связи.

Полукардиоида отсекает всё, что расположено сзади микрофона, воспринимая только фронт. При этом по бокам не должно присутствовать источников звука. Идеальная направленность для микрофонов, применяемых на лекциях и конференциях.

Восьмерка — диаграмма, название которой говорит само за себя. Одинаковая чувствительность во фронтальной части и сзади, нулевая – по бокам. Подобные микрофоны чаще всего используются для стереофонической записи, а также дл одновременной записи двух вокалистов.

Некоторые модели микрофонов являются универсальными и их направленность можно переключать.

4. Импеданс или сопротивление микрофона (обозначается буквой Z) влияет на качество передачи звука между микрофоном и предусилителем. Для безупречной работы, рекомендуется подобрать пару «микрофон -предусилитель» так, чтобы входное сопротивление усилителя превышало выходное сопротивление микрофона в 10 раз. Если предусилитель уже есть, подбирайте к нему микрофон, и наоборот, учитывая данную рекомендацию.

Профессиональные микрофоны всегда имеют низкое сопротивление на выходе (Lo-Z), не превышающее 600 Ом, чтобы была возможность передать сигнал без потери качества на расстояния до 100 метров.

5. Максимальный уровень звукового давления (dBSPL) – значение (в дБ) максимальной силы звука, которую микрофон способен передать без потери качества. Это важный параметр для подзвучивания, например, ударных и духовых инструментов.

6. Эквивалентный уровень шума или уровень собственного шума (dB/dBA). Конечно, чем ниже этот параметр, тем лучше. Обычно его значение не выше 30 dBA.

7. Тип питания: фантомное (от усилителя или микшера), батарейки, аккумулятор и т.д.

Особенности применения микрофонов

Очень приближенно применение микрофонов можно разделить на три сферы:

• звукоусиление (концерты, шоу, выступления на сцене),

• студийная запись,

• теле- и радиовещание

Каждая сфера имеет свою специфику и определенные требования к применяемым микрофонам.

Во время выступления на сцене обычно используются сразу несколько микрофонов, поэтому микрофоны подбирают односторонне направленные, чтобы захватить только нужный звук, избежав посторонних шумов и обратной связи. Выбор направленности микрофонов – суперкардиоида и гиперкардиоида. Для каждого источника звука нужен свой микрофон, с индивидуально подобранными параметрами. Чаще всего используются динамические микрофоны в силу их универсальности, доступности и надежности. И хотя существует условное разделение микрофонов на вокальные и инструментальные, они зачастую оказываются универсальными. Однако, некоторые инструменты, например, басовые (контрабас, тромбон, бочка), требуют особой частотной характеристики и для них необходимы специализированные микрофоны. 

Студийная звукозапись обычно осуществляется с конденсаторными микрофонами с их высокой чувствительностью, хотя для записи, например, ударных используют микрофоны динамические. Интересно, что взаимное расположение источника звука и микрофона (расстояние, угол) дают разнообразные эффекты, которые обнаруживаются только на практике. 

Телевизионные студийные микрофоны — однонаправленные, компактные, с беспроводной гарнитурой. Для радиовещания – габаритные, расположенные на стойке, с переключаемой диаграммой направленности и частотным диапазоном, максимально подходящим для передачи речи.

Микрофоны специального назначения

Существуют такие микрофоны, у которых имеется строго определенное предназначение и конкретные задачи, которые он призвать решать. Рассмотрим некоторые из них.

1. Микрофон граничного слоя предназначен для звукоусиления в театре, подзвучивания рояля, с возможностью прикрепить микрофон к крышке инструмента. Особенность его в том, что капсула микрофона расположена над металлической поверхностью, что позволяет предотвратить попадание на диафрагму отраженных волн и, как следствие, фазовых искажений.

2. Стерео – микрофон, особенность которого заключается в наличии сразу двух капсул, ориентированных в противоположных направлениях. Такой микрофон позволяет записывать объемный звук, когда один микрофон может заменить пару или даже тройку микрофонов.

3. Микрофон-пушка предназначен для использования на открытом пространстве, поэтому нашел широкое применение в кинематографе и журналистике. Это конденсаторный микрофон с очень узкой направленностью, он воспринимает звук, идущий только с фронтальной стороны, остальные звуки заглушаются, благодаря фронтальному сдвигу.

Это далеко не все виды микрофонов специального назначения, а лишь основные. Дополнительные функции, такие как возможность переключать диаграмму направленности, изменять уровень выходного сигнала, встроенные фильтры для обрезания низких частот являются приятным бонусом, а иногда и необходимостью для профессиональной работы, но при этом увеличивают не только сложность конструкции микрофона, но и его стоимость.

Выбор микрофона

Правильно подобранный микрофон – залог качественной звукозаписи. Предварительно изучив вышеописанные характеристики, приступаем к выбору модели микрофона.

Во-первых, ставим перед микрофоном задачи и определяемся с областью его применения: караоке (нужна четкость передачи звука), инструментальная или вокальная запись в студии (высокая чувствительность, определенный частотный диапазон), концертное выступление (надежность и устойчивость к внешним условиям). От поставленных задач зависит расстановка приоритетов в характеристиках.

Сценические микрофоны, например, должны отличаться небольшими размерами, эргономичностью и универсальностью. Репортерские – надежностью и способностью выдержать любые погодные условия, узкой направленностью. Студийные музыкальные микрофоны хоть и должны отличаться особой чувствительностью и устойчивостью, но их нужно тоже выбирать по назначению: вокальные или инструментальные.

Не пренебрегайте такой характеристикой микрофона, как его внешний вид, дело не привлекательности устройства, а в комфорте его использования: как микрофон лежит в руке, не скользит ли, нет ли неприятных запахов, торчащих деталей и т. д.

Изучите, что входит в комплект покупаемого микрофона. Это могут быть гарнитура, крепление, ветрозащита и т.д. Да, на качество звука эти милые дополнения не влияют, зато что-то не придется докупать, что тоже приятно. Например, для репортеров обязательным аксессуаром являются ветрозащитный колпачок и удобное крепление.

Выбор микрофона — сложное и важное решение. Иногда опыт правильного подбора микрофонов приходит с годами, как и опыт использования различных методов звукозаписи и подзвучивания. Только практика сделает вас профессионалом, но начинать получать теоретические основы работы с микрофонами можно уже сегодня.

 

Типы и характеристики микрофонов

15 Июня 2018, Пт

Каждый знает, что такое микрофон и для чего он существует. Без него невозможно представить жизнь музыканта, звукорежиссёра, диктора, журналиста и даже радиста. Мы часто видим их вблизи, мы знаем, что они используются для усиления звука нашего музыкального инструмента или голоса на сцене. Но мы не можем утверждать, что знаем о микрофонах все. В этой статье мы кратко опишем наиболее распространенные типы микрофонов, расскажем об их основных характеристиках и особенностях.
Какие же бывают микрофоны?

Конденсаторные и динамические микрофоны

Микрофон — это устройство, преобразующее энергию звуковой волны в электрическую. На практике оно преобразует колебание воздуха (звуковые волны) в колебания электрического тока. На практике он делает то же самое что и вокалист, только с точностью наоборот (не генерирует сигнал, а улавливает и передает его). Разница между разными типами микрофонов заключается в том, как происходит эта операция приема и преобразования звуковой волны в электрическую. В нашей статье мы поговорим о наиболее распространенных типах микрофонов: динамических, конденсаторных и ленточных.

Динамические микрофоны

Динамические микрофоны наиболее распространены чем другие, особенно часто их используют во время живых выступлений. Их работа основана на принципе электромагнитной индукции. Мембрана захватывает звуковые волны, которые приводят катушку в движение, она при движении в магнитном поле (создаваемых магнитом) генерирует изменение тока.

Особенности: динамические микрофоны довольно прочны и надежны, они не особенно страдают от влажности и легко справляются с сильным звуковым давлением. Они также не нуждаются в фантомном питании и доступны по цене (в сравнении с конденсаторными). Однако их частотная характеристика весьма ограничена, а высокие и очень высокие частоты (выше 12000 Гц) – принимаются и обрабатываются очень слабо. Но это не всегда плохо, это может даже помочь вам в некоторых случаях:

• Много посторонних источников звука
• Звук очень громкий
• Много высоких частот в принимаемом сигнале

Самые популярные модели вокальных микрофонов по мнению MusicProfi:

1. Shure SM87A, Shure SM58, Shure Beta58A
2. Beyerdynamic TG V50d s
3. Lewitt MTP 350 CM
4. ElectroVoice RE-20

Конденсаторные микрофоны

Конденсаторный микрофон может записывать звук объемно, чисто и очень детально. Внутри его мы найдем металлическую мембрану, ее пластинки двигаются от колебаний воздуха, преобразуя таким образом звуковую волну в электрический сигнал. Для работы такого типа микрофонов требуется источник дополнительного питания (фантомное питание), который обычно предоставляется микшером или предусилителем, а в некоторых случаях — внутренней батарейкой или аккумулятором.

Особенности: конденсаторные микрофоны, в коллективном воображении, являются типичными «студийными микрофонами». Они более чувствительные, из-за того, могут преобразовывать в электрический сигнал весь звуковой спектр, который может услышать человеческое ухо. Конденсаторные микрофоны обладают такой частотной характеристикой, которая может охватить весь диапазон частот, воспринимаемый нашим слухом, иногда даже идя дальше. Но есть один серьезный недостаток: повышенная чувствительность делает их более уязвимыми к отражениям окружающей среды, воздушным ударам и шумов. Не случайно, конденсаторные микрофоны всегда устанавливаются на специальных держателях (пауках) и закрываться поп-фильтрами.

Будьте осторожны: тот факт, что они более чувствительны, чем динамические, не означает, что они хуже. Мы часто выбираем динамический микрофон (или ленточный) просто потому, что его характеристики лучше подходят для записи в шумных местах и сложных условиях. Если нам нужно получить чистый и детальный звук, богатый тембрально и который откроет нам все нюансы исполнения песни и игры на музыкальном инструменте, в таком случае конденсаторный микрофон — лучший выбор!

Напротив, если нам нужно записать звук с гитарного усилителя, громкий голос или взять интервью на улице – наш выбор динамический микрофон.

Топ конденсаторных микрофонов: 

1. Neumann U87 и все из TLM серии,
2. AKG C414, C-1000
3. RODE NT2
4. SHURE KSM44ASL
5. Electro-Voice RE 20
    

Ленточные микрофоны

Ленточные микрофоны, как и динамические, используют принцип индукции. В них движущийся элемент состоит из металлического тонкого листика, сложенного гармошкой. Ленточные микрофоны, в отличие от динамических собратьев, чувствительны с обеих сторон капсулы, именно по этой причине, их диаграмма направленности имеет форму восьмерки.

Ленточные микрофоны имеют очень богатую историю создания и использования: в начале прошлого века они широко использовались для воспроизведения и записи звука. Создание конденсаторного микрофона отодвинуло ленточные модели на второй план. Несмотря на это, они все еще используются в студиях звукозаписи.

Особенности: довольно ограниченная частотная характеристика, но их кривая очень схожа с кривой нашего слухового аппарата. По мере повышения частоты звуковой волны, чувствительность данного типа микрофонов уменьшается, из-за этого эффекта в конечном итоге мы получаем очень естественный и приятный для нашего уха звук. Благодаря этой особенности их можно использовать для записи электрогитар (высокие частоты будут мягче и приятнее слуху).

Самые известные ленточные микрофоны:

1. SHURE KSM353/ED
2. Beyerdynamic M160, M130 и M260
3. sE Electronics SE X1
4. MXL R77-L

Диаграммы направленности микрофонов

Мы кратко рассмотрели, с какими типами микрофонов мы будем работать чаще всего на выступлениях или в студии. Теперь давайте рассмотрим другой фундаментальный аспект: диаграммы направленности микрофонов, то есть режимы записи звуков в пространстве. Поехали!

Кардиоида

Эта диаграмма направленности берет свое название от характерной формы его диаграммы, которая немного напоминает форму сердца. Микрофон с кардиоидным рисунком записывает звук, который поступает в фронтальную часть капсулы. Это особенность позволяет использовать их для записи вокала в прямом эфире и на студии, поскольку она дает возможность нам сосредоточить внимание на источнике звука снизив влияние посторонних звуков и шумов. Именно поэтому для избежания побочных эффектов, кардиоидный микрофон никогда не используются вблизи колонок и громкоговорителей.

ИНТЕРЕСНО! Многие кардиоидные микрофоны часто имеют «порты» в задней части капсулы, созданные специально для оптимизации направленности микрофона. Держа микрофон слишком близко к источнику звука, мы рискуем сделать наш микрофон всенаправленным, рискуя вызвать эффект Ларсена.

Суперкардиоида и Гиперкардиоида

Эти две диаграммы направленности мы объединили в одну группу по причине того, что они очень похожи своим рисунком. Это один из вариантов кардиоидного рисунка, в котором фронтальная часть усиливается в ущерб повышения чувствительности тыла. Прекрасным примером микрофона с суперкардиоидной диаграммой является Shure Beta 58. 58-й отлично снимает звук, если он расположен между двумя источниками под углом в 45 градусов. Таким образом, источники звука направлены в области низкой чувствительности микрофона, позволяя записать больше пространства. Если источник находится перед микрофоном, то лучше выбрать классическую кардиоиду (к примеру, Shure SM-58), который будет иметь преимущество в данной ситуации, так как сконцентрируется на одной звуковой волне.

Всенаправленный

Микрофоны с этой диаграммой направленности имеет охват звука в 360°. Они используются для записи звуков живой природы, а также для стерео записи.

Восьмерка

Как легко понять из названия, микрофоны с диаграммой направленности в форме восьмерки принимают звук только спереди и сзади и почти нечувствительны по бокам. Благодаря этой особенности, микрофоны данной направленности широко используется для стереофонической записи. Кроме того, благодаря минимальной боковой чувствительности, они могут использоваться для записи двух вокалистов в один момент времени без добавления в запись посторонних боковых шумов.

Мы знаем, что существуют и другие типы микрофонов (пьезоэлектрические, оптические и т. д.) И диаграммы направленности («дробовик» и т. д.), но мы решили сосредоточиться именно на тех, которые более распространены в мире записи голоса и музыкальных инструментов. Об остальных типах микрофонов читайте в наших новых публикациях.
Если вы заметили неточности или ошибки в тексте, напишите о этом в комментариях.

Понравилась статья? Напишите комментарий к ней и получите 5% скидки на звуковое оборудование до конца этого месяца!

Отзыв должен содержать 3-5 предложений по теме

Характеристики микрофонов

Характеристики МИКРОФОНОВ, часть первая.  Чувствительность отражает восприимчивость Микрофона к мощности производимого сигнала, и практике составляет 10 дБ, для большинства Профессиональных микрофонов. Сами границы чувствительности определяются через уровень звукового давления. К примеру: микрофон с верхним пределом 130 обладает низким значением перегрузки, в отношении уровня звука, который близок к болевому порогу,..

Характеристики МИКРОФОНОВ, часть первая. Чувствительность отражает восприимчивость Микрофона к мощности производимого сигнала, и практике составляет 10 дБ, для большинства Профессиональных микрофонов. Сами границы чувствительности определяются через уровень звукового давления. К примеру: микрофон с верхним пределом 130 обладает низким значением перегрузки, в отношении уровня звука, который близок к болевому порогу, хотя это значение может быть малым для восприятия звука певца, при живом исполнении. Эквивалент уровня шумов – нижняя граница чувствительности порядка 20 дБ, означает, что электрические шумы микрофона больше уровня звукового давления в совершенно безмолвной студии, не более чем на 20 дБ.  В первую очередь определяют условия эксплуатации Микрофонов, к ним можно отнести следующее: 

Чувствительность микрофона – выражается в дБ по отношению к 1 мВ./Па, и может, представляется следующей таблицей:

дБ  по отношению  мВ./Па.

-20                            100.0

-25                             56.1

-30                             31.5

-35                             17.8

-40                             10.0

-45                             5.61

-50                            3.17

-55                             1.78

-60                             1.00

-65                             0.56

Надежность микрофона – определенно высокую надежность имеют динамические микрофоны, они более всего устойчивы к небрежному к ним отношению, условия для которых, могут возникнуть в не пределах студии. А электростатические микрофоны – определенно требуют к себе как можно бережного отношения. Некоторые микрофоны снабжены специальными предохранительными прокладками, расположенными между электроникой с капсулой и непосредственно самой ручкой. Ленточные микрофоны с их ленточной диафрагмой, имеющей резонансную частоту в пределах 40 Гц, достаточно легко возбуждаются даже от небольшого движения, или шума. Разъемы и кабели, используемые для представления, так же желательно проверить на наличие шумов.

Чувствительность микрофона к ветру – порывы ветра способны изменить воздушное давление, и по этому, микрофоны в котором заложен этот принцип работы, не пригодны к эксплуатации в этих условиях. К примеру, ленточные микрофоны. В этих случаях применяют соответствующие защитные противоветровые экраны.

Волновое сопротивление микрофона – микрофонная система должна подходить под импеданс аппаратуры, к которой она подключена. В случаи нарушения этого правила. Могут возникнуть вредные и не желательные отражения сигналов. Для лучшей совместимости микрофона и звукового оборудования, следует выбирать волновое сопротивление микрофона, которая должна быть в 10-ть раз меньше импеданса приемного устройства, к которому этот микрофон подключается.

Чувствительность микрофона к изменению влажности и температуры – конденсат, который может скопиться на поверхности диафрагмы, может привести ее к утяжелению, и вследствие чего к временной потере чувствительности. К примеру, электростатический микрофон – особенно подвержен воздействию на него климатических условий хранения и транспортировки.

Изменение частоты восприятия – некоторые микрофоны снабжены специальным переключателем, способным качественно изменять восприимчивость устройства к некоторым определенным частотам. Эти переключатели могут располагаться на самом микрофоне, и на вспомогательных устройствах.

Фото: Типы Микрофонов

МИКРОФОНЫ, по характеру направленности подразделяются на несколько категорий:

Всенаправленные микрофоны – отличаются способностью идеально воспринимать сигналы во всех возможных направлениях. В основу таких микрофонов положен принцип реагирования диафрагмы изделия, которая, кстати, открыта для доступа воздуха, только, с одной стороны, на изменения окружающего воздушного давления, которое впоследствии преобразуется в электрический сигнал. Так работают большинство электростатических и динамических микрофонов.

Би-направленные микрофоны – их основное действие определяется разницей давления, или как говорят, градиентом давления между двумя последовательными точками, которые распространяются вдоль распространения звуковой волны. Если микрофон поместить в стороне от основного направления звуковой волны, то давление в этих точках будет одинаково и никакой электрический сигнал генерироваться не будет. Эта особенность би-направленных микрофонов гарантирует, что посторонний звук, поступающий со стороны восприниматься не будет. Активность микрофонов будет эффективна только в двух направлениях, с переднего и заднего направления. Активный угол действия составляет порядка 100 градусов, для каждого направления. Сигналы, поступающие с разных сторон, находятся в противофазе.

Кардиоидные микрофоны – это микрофоны с сердцеобразной характеристикой по восприимчивости. Функциональная особенность таких микрофонов – это различные комбинации из методов, применяющих само давление и градиент давления для заданного диапазона. Комбинация систем, которые используют принципы давления и градиент давления в разных пропорциях. Помимо микрофонов, обладающих единственной характеристикой направленности, существуют микрофоны с переключателем встроенных комбинаций для изменения полярных характеристик. При выборе микрофонов с позиции диаграмм направленности следует помнить, что ширина пиковых значений будет становиться меньше при усилении действия компоненты с градиентом давления.

Узконаправленные микрофоны – это микрофоны, которые можно охарактеризовать большой величиной анти чувствительности к сигналам от бокового или обратного направления.

Также на нашем сайте вы можете посмотреть и другую информацию, которая может вас заинтересовать, а наши специалисты в свою очередь, окажут вам любую техническую поддержку: ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ЗВУКОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ КАРАОКЕ-СИСТЕМЫ, СИСТЕМЫ ОПОВЕЩЕНИЯ PUBLIC ADDRESS, DJ ОБОРУДОВАНИЕ, HI-FI АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, HI-FI КОМПОНЕНТЫ, АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ДИСКОТЕК, ЗВУКОУСИЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКТЫ, КОМПЛЕКТЫ ДОМАШНИХ КИНОТЕАТРОВ, МИКРОФОНЫ, МИКШЕРНЫЕ ПУЛЬТЫ, ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИБОРЫ ОБРАБОТКИ ЗВУКА, РАДИОСИСТЕМЫ, СВЕТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ.

Свяжитесь с нами, и мы предложим комплексное решение: E-mail: [email protected].

Также читайте:

РАДИОСИСТЕМЫ 

Выбор радиосистемы

История марки Shure (США)

Характеристики микрофона — АЧХ, диаграмма направленности, отклик

Определившись с типом микрофона, потребитель переходит к этапу подбора конкретной модели и сталкивается с каталогами магазинов, в которых чёрным по белому написаны технические характеристики микрофонов. Их можно также найти на официальных сайтах производителей, но сути это не меняет: если не разбираться во всех приводимых цифрах, то они покажутся бесполезными. Эта статья посвящена вопросу, какие характеристики микрофона следует изучать в первую очередь, и на что они влияют.

Содержание:

Студийный микрофон

Диаграмма направленности микрофона

В зависимости от того, с каких сторон микрофон улавливает звуки, он считается однонаправленным, двунаправленным или всенаправленным. Параметр, определяющий «угол охвата», называется диаграммой направленности.

Однонаправленные микрофоны

Однонаправленные микрофоны имеют кардиоидную диаграмму, то есть в форме сердца. Для них самым «слышимым» является источник, находящийся спереди, по мере приближения к углу 90 градусов громкость спадает, а волны, приходящие сзади, не воспринимаются вообще. Такие решения нужны в звукозаписи для того, чтобы снять звук с одного инструмента в оркестре, но при этом избежать попадания в его канал соседнего. В бытовой аппаратуре однонаправленные микрофоны применяются при необходимости минимизировать посторонние шумы. Это требуется, к примеру, во время репортёрской работы на улице.

Гиперкардиоидная диаграмма подразумевает ещё меньшую чувствительность по бокам, чем кардиоидная, чем нередко пользуются вокалисты, выступающие с громким инструментальным аккомпанементом. Правда, здесь есть два «но»: во-первых, гиперкардиоидный микрофон не подходит тем певцам, которые активно двигаются на сцене, из-за того, что малейшие отклонения от прямого угла приводят к искажениям тембра и снижению громкости. Во-вторых, в диаграмме направленности таких устройств заметен небольшой «лепесток» сзади. Из-за него в канал могут проникать звуки, находящиеся позади исполнителя.

Всем микрофонам кардиоидного типа присущ эффект приближения, выражающийся в зависимости количества низких частот от расстояния до источника. Чем ближе микрофон, тем насыщеннее «низы» в звуке. Эта особенность легла в основу распространённого среди вокалистов приёма: в момент попытки взять более низкий тембр они приближают микрофон ко рту.

Двунаправленные микрофоны

Двунаправленные микрофоны подходят для случаев, когда требуется записать сразу два инструмента или дуэт вокалистов, но при этом остальные звуки должны остаться «за кадром». Их диаграмма направленности имеет форму цифры «8», а посему называется на языке профессионалов восьмёркой. Несмотря на то, что на сцене такие микрофоны практически не встречаются, сценариев их применения существует немало, и большинство из них относится к студийным.

По бокам такой микрофон «слышит» ещё меньше, чем гиперкардиоид, а значит, получится записать даже голос исполнителя, который поёт, одновременно играя на гитаре. Нередко в студии можно видеть двух вокалистов, поющих друг напротив друга в один микрофон. Также двунаправленность позволяет делать стереофонические записи больших оркестров. Не в музыке «восьмёрки» встречаются у журналистов, проводящих интервью — это позволяет не переводить микрофон с собеседника на интервьюера в процессе диалога.

Ряд моделей позволяют менять диаграмму направленности специальным переключателем. Такие решения более универсальны, хотя профессиональные работники студий и музыканты предпочитают иметь несколько микрофонов разного типа.

Всенаправленные микрофоны

Всенаправленные микрофоны (ненаправленные)  обладают круговой диаграммой, у них отсутствует эффект приближения. Это значит, что они чувствительны к звукам, приходящим со всех сторон, причём с постоянно ровным частотным откликом. Плоская АЧХ, объёмное звучание, невосприимчивость к ветру, взрывным и шипящим согласным — основные плюсы данного вида. Однако актуальны перечисленные достоинства только при работе в студии — на концерте такой микрофон бесполезен.

Максимальная величина звукового давления микрофона

Если попытаться записать громкий звук вблизи его источника, то результат разочарует — запись будет искажена перегрузками, а в ряде случаев эксперимент может закончиться выходом микрофона из строя. Наибольшие уровни звукового давления выдерживают динамические микрофоны, а вот ленточным работа при высоких децибелах противопоказана. Каков порог максимальной величины звукового давления (Sound Pressure Level, SPL), можно узнать из паспортных данных устройства.

Не лишним будет обратить внимание на наличие аттенюатора. Эта функция понижает чувствительность, делая запас по показателю SPL примерно в 10 дБ. Снабжённое такой кнопкой оборудование с заявленной максимальной величиной звукового давления, к примеру, 130 дБ, в реальности может без искажений записывать сигнал 140 дБ.

Ещё одна полезная опция для избавления от искажений — обрезной фильтр. Он отсекает ненужные частоты звукового спектра, содержащие помехи. К примеру, обрезав частоты ниже 70 Гц, можно избавиться от гула, топота и других неприятных шумов.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) микрофона

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) микрофона – параметр присутствующий в спецификациях любой аудиоаппаратуры. Он отражает, какой частотный диапазон устройство способно воспроизводить, одновременно указывая на уровень громкости каждой частоты. В отношении колонок и наушников принято стремиться к ровной или почти ровной АЧХ, а вот с микрофонами не всё так однозначно.

В некоторых случаях пики или провалы на определённых участках графика расцениваются не как недостаток, а как особенность, указывающая на предрасположенность модели к определённой сфере использования. Возьмём ситуацию с заметным подъёмом в районе 1–2 кГц и спадом в районе низких частот. Образец с таким рельефом АЧХ подходит для записи вокала — голос будет разборчивее, бубнение исчезнет, а вот для работы с ударными или басовыми музыкальными инструментами непригоден.

Когда же требуется снять звук сразу с нескольких инструментов или, в особенности, большого оркестра, то чем ровнее АЧХ, тем лучше. Наилучший показатель в таком случае у конденсаторных микрофонов круговой направленности. Динамическим микрофонам свойственна худшая равномерность амплитудно-частотной характеристики и меньший диапазон частот, но надо понимать, что везде есть исключения.

Переходный отклик микрофона

Несмотря на различия между динамическими и конденсаторными микрофонами, все они имеют в своей основе мембрану, колебания которой под воздействием звуковых волн и превращаются впоследствии в электрический ток. Соответственно, чем больше и тяжелее мембрана, тем больше времени ей требуется, чтобы начать движение, а потом затормозиться. Это время на языке технических характеристик микрофонов называется переходным откликом.

Переходный отклик микрофонов динамического типа достаточно велик, поэтому им труднее успешно справляться с инструментами с короткой атакой. Лучший показатель демонстрируют широкомембранные конденсаторные микрофоны — именно им и отдают предпочтение барабанщики, особенно в плане записи высокочастотных ударных, таких как тарелки.

Заключение

Вот мы и завершили рассмотрение основных особенностей микрофонов, на которые следует обращать внимание при их покупке. Разумеется, что подход к выбору будет различаться в зависимости от цены и класса приобретаемого товара. Если речь идёт о дешёвой модели для пения в караоке дома без использования высококачественной аппаратуры, то достаточно будет сравнить «кандидатов» по удобству их держания рукой, длине кабеля и наличию/отсутствию беспроводного подключения. В случаях, когда микрофон покупается для более профессиональных задач, подход должен быть намного взвешеннее.

Но даже штудирование технических характеристик микрофона, изучение диаграмм и графиков не гарантирует удачную покупку. Причина кроется в том, что микрофон — не единственное звено в цепи звукозаписи. На качественный результат влияют не только и не столько параметры микрофона, сколько ряд других факторов, таких как настройки инструментов, усилителей, акустика помещения. Правильный микрофон можно выбрать только с учётом всех этих аспектов в совокупности.

Не менее популярным вопросом, чем выбор микрофона, является выбор наушников. Рекомендуем ознакомиться с материалом на эту тему: типы наушников по конструкции и способу подключения, как выбрать наушники по характеристикам и шумоподавление в наушниках.

Микрофоны — типы, устройство и характеристики

Выбор правильного микрофона является одним из наиболее важнейших решений на пути к качественной записи. Если мы будем рассматривать запись, а именно так автор и советует поступать, как процесс увековечивания звукового материала, то становится очевидным, что выбор микрофона, наравне с качеством музыкального инструмента, способностями музыканта, а также акустическими характеристиками помещения, в котором производится запись, является критическим, для конечного результата, решением. Микрофон является тем самым связующим звеном между акустическим звуком, созданным тем или иным инструментом или голосом, и тем, как этот звук будет увековечен. Автор уверен, что детальное понимание принципа работы и характеристик микрофона, как, вобшем-то, всех процессов, так или иначе связанных с профессией звукоинженера, поможет сделать правильный выбор, а не руководствоваться привычкой работать по стандартной схеме. Ведь нет слов страшнее, чем привычка и стандартно. Во всяком случае, в этой профессии.

Но прежде, чем непосредственно перейти к обсуждению столь важной темы, стоит дать четкое определение нискольких важнейших понятий:

Микрофон – устройство, преобразующее изменения звукового давления в электрический ток. Микрофоны классифицируются по многим критериям, среди которых можно особенно выделить следующие.

Принцип работы и предназначение – существует множество различных принципов работы микрофоонов и из них вытекающие области применения. Все они имеют преимущества и недостатки, которые мы можем использовать в свою пользу, если будем с ними знакомы. Ниже мы рассмотрим самые расспространенные в аудиоиндустрии техники, опуская самые экзотические.

Чувствительность (mV/Pa) – характеризует способность (эффективность) микрофона преобразовывать изменения звукового давления в электрический ток. Другими словами, дает нам понать какое напряжение будет на выходе микрофона при определенном звуковом давлении. Таким образом, чем выше чувствительность, тем более сильный сигнал будет на выходе при том же звуковом давлении.

Направленность – способность микрофона реагировать на изменения звукового давления относительно месторасположения источника звука в пространстве. Эта способность определяется  конструкцией капсулы, являющейся сердцем любого микрофона.

Но обо всем по порядку. Начнем с пожалуй с самого основного — принципа работы.

1. Устройство и принцип работы 

Под устройством и принципом работы понимают совокупность процессов и логические взаимосвязи ведущие в итоге к желаемому результату, в данном случае переменный ток, форма волны которого аналогична форме акустической волны. Отсюда, кстати, и берет свое начало всем хорошо знакомое понятие аналоговый звук.

Абсолютное большинство микрофонов, приеняемых сегодня в аудиоиндустрии относятся к одной из двух, получивших наиболее широкое распространение, технологий — динамические и конденсаторные.

1.1. Динамические микрофоны

Принцип работы динамического микрофона основан на физическом законе, который гласит – движение проводника в магнитном поле создает электрический ток. Это явление называется индукцией.

Устройство

Проводник, к которому прикреплена мембрана, помещен в постоянное магнитное поле. Изменения давления воздуха, как следствие распространения звуковой волны, заставляют мембрану двигаться в соответствии с амплитудой, фазой и частотой этой самой звуковой волны. Мембрана, в свою очередь, передает это движение проводнику. Движение проводника в постоянном магнитном поле создает электрический сигнал, который в точности  описывает звуковую волну, создавшую это движение.                 Отсюда и название – аналоговый, так как возникший сигнал является  аналогом звуковой волны.

Для облегчения механизма, а значит повышения подвижности, проводник изготавливают из тонкой проволоки, которая обмотана вокруг пластикового пустотелого стержня. Это увеличивает количество проводимого материала в магнитном поле, что, в свою очередь, увеличивает индукцию и  чувствительность микрофона.

У данной конструкции есть свои преимущества и недостатки:

Преимущества:

Надежность

Способность работать с высокими звуковыми давлениями

Простая конструкция и относительно низкая цена

Недостатки:

Пониженная чувствительность к высоким частотам (спад АЧХ)

Относительно медленная реакция на резкие перепады в уровне звукового давления импульсы

Вышеперечисленные характерные аспекты могут быть как достоинствами, так и недостатками. Главное о них знать, а как их применить в свою пользу дело уже за вами.

1.2. Конденсаторные микрофоны

Принцип работы конденсаторного микрофона основан на свойстве конденсатора изменять эллектрическую емкость в зависимости от расстояния между его пластинами.

Устройство

В конденсаторном микрофоне одна из пластин подвижна и является мембраной. Она выполнена из тончайшего материала, с целью сделать ее как можно более легкой. Как правило, используется пластиковая пленка, на которую наносится тонкий  слой золота или никеля. Вторая же пластина неподвижна. Звуковое давление, воздействуя на мембрану, заставляет ее двигаться в направлении второй пластины, что сокращает расстояние между ними и, как следствие, вызывает изменение емкости конденсатора. Электрический ток, возникающий вследствие этого, и есть сигнал, описывающий звуковую волну. Для создания электрического поля между двумя пластинами, необходимого для работы конденсатора, могут использоваться два способа: внешний источник (батарея или фантомное питание) или же покрытие одной из пластин поляризованным  материалом (такие микрофоны называют электретными). Источник питания необходим так же для обеспечения работы предусилителя, установленного практически во всех конденсаторных микрофонах по причине очень слабого сигнала – амплитуда движения диафрагмы очень ограничена, что выражается в очень незначительных изменениях в напряжении, поэтому уровень сигнала требуется увеличить, прежде чем передавать его по кабелям.

Преимущества:

Более чувствительны, особенно в области высоких частот

Способны более быстро реагировать на резкие изменения в характеристике волн

Недостатки:

Требуют дополнительного источника питания

Более требовательны в обращении

2. Типы капсул

Капсула является в прямом смысле сердцем любого микрофона. Ее прямая задача заключается в конвертировании акустической энергии в электрическую. Для этого она должна обладать рядом качеств, которые в свою очередь будут определять некоторые ее характеристики.

Капсулы по своей конструкции можно разделить на закрытого и открытого типа. Рассмотрим каждый из этих типов в отдельности.

2.1. Капсулы закрытого типа

Если упростить, то капсула представляет собой металлический цилиндр, одна сторона которого является мемраной. Внутри капсулы поддерживается постоянное давление, так как ее внутреннй мир полностью изолирован от внешнего и соприкосается с ним только через тончаюшую мембрану. Колебания давления снаружи, создаваемые звуковыми волнами, вызывают движение мембраны:

внутрь капсулы, когда звуковая волна находится в своей положительной фазе (увеличение давления).

наружу капсулы, когда звуковая волна находится в своей отрицательной фазе (понижение давления)

Чем больше амлитуда колебаний звуковой волны, тем больше амплитуда отклонений от постоянного давления внутри капсулы, и соответственно выше напряженние на выходе из капсулы.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что месторасположенние источника звука и направление распространения созданных им колебаий в данной конструкции не имеют никакого значения, так как единственным фактором, необходимым для ее работы является факт изменения давления, а с какой стороны это произойдет, не имеет роли. Направленность капсул является частотно зависимым параметром. Это означает, что он  изменяется в зависимости от частоты акустической волны. Для большей наглядности характеристик чувствительости капсул относительно направления и частоты были введены специальные графики. Они демонстрируют все вышеперечисленные характеристики.

Капсулы закрытого типа, в силу своей конструкции, всегда буду иметь омнинаправленную характеристику (Omnidirectional) капсулы, то есть не будут чувствительны к месторасположению и направлению распространения звуковой волны. В опрделенных ситуациях это может иметь преимущество и  стать решающим фактором при выборе микрофона, когда к примеру, сигнал должен оставаться стабильным, даже когда, скажем, ведущий поворачивает голову в сторону или к примеру, если необходимо записать звучание какого то инструмента в определенном помещении как атмосферный трек.

2.2. Капсулы открытого типа

Капсулы открытого типа имеют отличную от вышеописанной конструкцию и соответственно принцип действия. Как и предпологает название, в данном случае мембрана открыта с обеих ее сторон – фронтальной и тылъной, и обладает чувствительностью к направлению расположения источника звука отностительно мембраны.

Для того чтобы понять как это работает, рассмотрим три различных ситуации:

В первом случае, звуковая волна приходит с фронтальной стороны мемраны. Изменения давление, являющиеся следствием распространения звуковой волны, заставляют мембрану двигаться. В зависимости от фазы волны в конкретный момент времени, мембрана будет либо прогибаться, при позитивной фазе, т.е. повышении давления, либо совершать движение в обратном направлении, при негативной фазе, т.е. понижении давления.

Во втором случае, когда звуковая волна приходит с тыльной стороны мембраны, все будет повторяться, но с точностью наоборот.

А вот третья ситуация очень интересная. В данном случае звуковая волна приходит сбоку, то есть мембрана расположена к ней боковой стороной. Это означает, что изменения давения будут происходить с обеих сторон мемраны. С обеих сторон мембраны будет повышение давления в позитивной фазе волны, или понижение давления в ее негативной фазе. Это заставит мембрану оставаться неподвижной.

Если отобразить чувствительность данной контрукции на уже знакомом нам графике, то не трудно заметить, что наибольшая чувствитель будет с фронтальной 0 градусов и тыльной 180 градусов сторон. По мере приближения к боковым сторонам чувствительность падает и сходит на нет в точке 90 градусов. Этот график напоминает цифру 8, за что данная характеристика направленности и получила свое название — восьмерка (Figure of 8).

Как и в случае с омнинаправленной характеристикой, восьмерка также обладает рядом особеннностей, которые в определенных ситуациях могут стать преимуществами. Но могут оказаться и недостатками. Поэтому выбору направленности микрофона стоит уделить должное внимание.

Кроме того, существуеют еще несколько распространенных характеристик направленности микрофоов. Они являются результатом суммирования двух вышеописанных характеристик. В зависимости от взятой пропорции можно получить различные новые характеристике. В таблице 1 ниже приведены основные даннные. Они конечно же также имеют свои преимущества и недостатки.

Кардиообразный (Cardioid) – имеет высокую степень чувствительности с фронтальной стороны и очень низкую с тыльной. Свое название эта характеристика получила в следствии схожести графика с символом сердца.

На практике микрофоны с данной характеристикой направленности часто применяются при работе с живым звуком. Благодаря своей пониженной чувствительности с тыльной стороны, что сильно снижает порцию нежелательных акустических сигналов, попадающих в микрофон со сцены, они обеспечивают более чистое, или если хотите, более стерильное снятие звука с желательного источника. Кроме того, это увеличивает степень возможного усиления сигнала до опасности возникновения фидбека, тем самым снижая эту вероятность.

3. Нелинейность амплитудно-частотной характеристики

К вышеописанным характеристикам, таким как тип, принцип работы и направленность, можно добавить еще один очень важный аспект, играющий не менее важную роль в выборе микрофона для конкретной задачи – амлитудно-частотная характеристика (АЧХ) и уровень искажений. Чаще всего именно они предопределяют оттенок звука, характерного для той или иной модели микрофона.

АЧХ описывает отклонения амплитуды сигнала от амплитуды оригинала на той или иной частоте в определенном диапазоне. Эти отклонения происходят в силу различных факторов, среди которых можно назвать особенности конструкции мембраны, ее материал и вес, а также конструкторские решения по реализации внутренних электроцепей и блоков микрофона. Как правило АЧХ  представлена в виде графика (См. график 1), на котором можно видеть на каких именно частотах и насколько децибел происходит отклонение от линейности.

Однако может быть представлена в следующем виде: 60Hz — 20kHz (+/- 2dB) . В данном случае невозможно знать на каких именно частотах происходит отклонение. На основе этих данных можно лишь заключить, что в диапазоне от 60Hz до 20KHz максимальное отклонение составляет 2dB. Взглянув на АЧХ микрофона в сопроводительной документации, можно сделать предварительные выводы о “цвете” и “оттенке” микрофона. Но  окончательные выводы можно сделать лишь тщательно прослушав микрофон на различных источниках звука. Это самый лучший показатель. При работе со звуком, полагайтесь на свои уши, а не на глаза!

Кроме вышеперечисленных характеристик существуют еще несколько немаловажных:

Максимальный уровень звукового давления (dBSPL). Этот параметр должен включать в себя процентное содержание общих гармонических искажений при заявляемом уровне.

Уровень собственного шума (dB/dBA). Как правило не превышает 30 dBA

Сопротивление на выходе (Ohm). Это очень важный момент. Все профессиональные микрофоны имеют низкое сопротивление на выходе (Lo-Z), не более 600Ω. Это очень важно для возможности передавать сигнал на относительно большие (около 100 метров) расстояния без потери качества и уровня сигнала.

4. Классификация по предназначению

Существует еще много видов микрофонов, которые имеют особое применение. К ним относятся:

Микрофон зоны давления. Капсула смонтирована над металлической поверхностью, для предотвращения попадания в диафрагму, отраженных от близлежащих поверхностей, сигналов, что способно вызывать фазовые искажения. Часто используется для записи рояля, так как его можно прикрепить на крышку. А также на сцене в театре.

Стерео – микрофон. В одном корпусе смонтированы две капсулы таким образом, чтобы каждая из них была обращена в противоположную сторону. Так достигается более широкий стереообраз. Может быть, также, реализована MS или X/Y техника.

Shotgun (пушка )- Конденсаторный микрофон, предназначенный для использования на открытой местности. Широко используется в кинематографии. Обладает очень узкой направленностью, которая достигается путем фазовых сдвигов звуковой информации, приходящей со сторон микрофона. Для этого на корпусе имеются прорези, сквозь которые сторонняя информация и попадает в микрофон. Но за счет того, что капсула расположена в самом конце корпуса, то, что до нее доходит, является звуком, пришедшим с фронтальной стороны. Все же остальное получает фазовый сдвиг и таким образом заглушается.

Это пожалуй самые основные виды, хотя и не все. По мере своей профессиональной деятельности, Вы столкнетесь с дополнительными видами микрофонов, а также с различными видами их применения.

5. Дополнительные функции

На сегодняшний день имеется множество  моделей микрофонов, которые совмещают в себе несколько видов направленностей и дают возможность пользоваться каким-либо из них, по мере потребности, просто переключая положение.

Почти на всех современных микрофонах есть функция, предоставляющая возможность уменьшить уровень выходного сигнала (Pad/Trim). Как правило, на 6/12/18 db (помните, что увеличить/уменьшить на 6.02 db означает в два раза). Это весьма полезная функция в случаях работы с источниками звука с высоким звуковым давлением. Однако если звуковое давление превышает максимально возможную амплитуду движения мембраны микрофона, то эта уже не поможет, так как искажение сигнала будет иметь механическую природу.

Кроме этого имеются также встроенные фильтры для обрезания низких частот (40,60,80 Hz). Очень применимо при работе в гулких помещениях и особенно в случаях с прямым эфиром, когда “потом обрежем” не работает. На некоторых моделях можно даже выбирать крутизну среза, у других же она постоянна и определена производителем (так что стоит почитать техническую документацию)

Заключение

Как  уже говорилось в начале, выбор микрофона очень важное решение. Поинтересуйтесь лишний раз у исполнителя каким он видит звук его инструмента или вокала. В каком акустическом пространстве. Внимательно послушайте все особенности звучания данного инструмента или вокала, и подумайте, с помощью какого микрофона вы можете замаскировать недостатки и подчеркнуть выгодные стороны. Для этого вам нужно хорошо знать все характерные черты имеющихся в вашем распоряжении микрофонов. Какие из них страдают эффектом близости (и может быть это будет вам на руку), какие имеют не очень хорошую чувствительность на высоких частотах, какие могут хорошо справляться с высоким уровнем звукового давления. Постарайтесь приблизиться к конечному результату еще на этапе записи. И тогда вам (или кому-то другому) не нужно будет ломать голову при сведении и пытаться подчеркнуть то, чего в записанном сигнале нет, потому что был выбран неправильный микрофон. Не слушайте людей, говорящих о каком-либо оборудовании, что оно плохое. Это неправильное суждение. Оборудование может быть не подходящее для данной конкретной цели, но не плохое. Даже самый дорогой и титулованный микрофон не всегда подходит для достижения определенной цели. Слушайте, анализируйте, думайте.

Полезные ссылки (англ.):

www.microphone-data.com – техническая информация большинства известных в мире

микрофонов. Требует регистрации.

Ведущие производители:

www.akg.com

www.shure.com

www.audio-technica.com

www.sennheiser.com

www.neumann. com

www.samsontech.com

www.electrovoice.com

www.beyerdynamic.com

www.rodemic.com

Характеристики микрофонов | Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра

Характеристики микрофонов и аспекты, которые наиболее важны для нас, будут в значительной степени зависеть от типа используемой записи звука и условий работы. Например, жесткость звука может быт достигнута в обмен на точность воспроизведения. Далее перечислим основные сведения, которые вам необходимо знать о микрофонах:

Физические свойства

Несмотря на то, что в некоторых ситуациях размер микрофона может быть несущественен, он важен там, где микрофон может ненамеренно появиться в кадре или его должен держать исполнитель. Внешний вид также имеет значение. Прочность микрофона необходимо учитывать в тех ситуациях, когда вероятно его использование в сложных или неожиданных вариантах, или неопытными исполнителями. Для некоторых чувствительных микрофонов отвлекающим фактором может стать также и шум, создаваемый в процессе удержания микрофона. Стабильность и надежность являются такими факторами, которые проявляются только с течением времени и накопления опыта применения данного микрофона, и при правильном уходе, вы вполне можете положиться на наиболее высококачественные микрофоны

Качество звука

В идеале, микрофон должен равномерно охватывать весь спектр звуковых частот. Его переходная характеристика для коротких резких звуков должна быть безупречной. Звук должен воспроизводиться в точности, без окрашивания или искажений. К счастью во многих ситуациях эти параметры не настолько критичны. Для контроля качества звучания принято использовать профессиональные динамики, однако в последнее время, особенно на натурных съемках такое оборудование – громоздкое и требовательное к установке — перестает быть популярным у профессиональных звукооператоров. Все чаще в их руках можно увидеть беспроводные колонки Beats Pill — портативную акустическую систему, совместимую практически с любым звукотехническим устройством. Встроенный в устройство аккумулятор позволяет использовать эти мобильные громкоговорители в любом месте — для их подключения звукорежиссеру не требуется ни розетка, ни провода. Практически незаменимый помощник для новостных бригад. Мало того, что они обеспечивают вполне приемлемую громкость, они еще и показывают неплохое качество, существенно расширяя возможности съемок на выезде.

Чувствительность и направленность

Чувствительность микрофона определяет, насколько громко будет воспроизводиться звуковой сигнал для данного значения уровня громкости, несмотря на то, что усилители звукового сигнала могут обеспечить компенсацию нехватки громкости даже для наименее чувствительных микрофонов. Однако, чрезмерное усиление может добавлять в звуковой сигнал посторонние звуки в виде шипения и гудения. Как правило, все  микрофоны должны устанавливаться ближе к источникам тихих звуков, чем к  источникам громких звуков, но менее  чувствительные микрофоны следует размещать еще ближе. Однако, они менее подвержены перегрузкам или повреждениям, обусловленным влиянием громких звуков, поэтому в определенных ситуациях  они могут оказаться предпочтительными (например, для записи ударных инструментов). Микрофон, который устанавливается на микрофонный журавль, должен иметь довольно хорошую чувствительность – в противном случае его приходилось бы размещать слишком близко к источникам звука, что могло бы приводить к появлению в кадре тени от микрофонного журавля, или  к тому, что сам микрофон мог бы оказаться в кадре.

Направленные свойства микрофона

Направленные свойства определяются расположением в пространстве диаграммы направленности чувствительности микрофона. Иногда нужен микрофон со всенаправленной диаграммой, который одинаково хорошо записывает звуки со всех направлений. В других случаях вам потребуется  микрофон с узконаправленной диаграммой, который способен слышать звук отдельного источника звуковых сигналов и игнорировать или подавлять все остальные близлежащие источники. Некоторые микрофоны даже могут именно регулируемую направленность.

Выбор микрофона/пригодность установки

Каждый звукооператор имеет свои соображения о том, какой именно микрофон является наиболее правильным выбором для конкретной ситуации, и в какое точно место его следует поместить; не бывает двух идентичных ситуаций. Прослушивая фортепианный концерт, мы можем обнаружить, что тон звучания инструмента существенно меняется в зависимости от его производителя, настройки, исполнителя, и даже  в зависимости от температуры, влажности и акустических характеристик помещения. Несмотря на то, что подавляющее большинство персонала звукотехнической службы согласилось бы на использование конденсаторного или ленточного микрофона, на выбор места его размещения повлияло бы множество трудноуловимых факторов.

Другие статьи по теме

Робототехника на службе прогресса
Проблемы правильного выбора
Динамическая композиция ТВ кадра
Будущее широкополосной связи для ТВ
Новые варианты видеонаблюдения

 

5 главных характеристик микрофона, которые вам нужно знать — мой новый микрофон

Некоторые значения имеют решающее значение для понимания при поиске лучшего микрофона для работы или просмотре спецификаций/листа технических характеристик микрофона. Знание и понимание следующих характеристик очень поможет в выборе правильного микрофона для вас и вашего приложения.

Пять основных характеристик микрофона, которые вам необходимо знать:

• Частотная характеристика
• Полярный отклик
• Чувствительность
• Максимальный уровень звукового давления
• Самоубийство

Эта статья подробно объяснит, каковы эти качества находятся в микрофоне и микрофоне. Независимо от того, ищете ли вы разъяснения по одной спецификации или по всем 5, эта статья поможет вам лучше понять микрофоны.

---

Оглавление

Это будет подробное чтение, поэтому оглавление поможет вам найти то, что вы ищете.

• Каковы характеристики микрофона?
• Примеры микрофонов
• 1. Частотная характеристика
• 2. Полярный отклик
• 5. Чувствительность
• 6. Максимальный уровень звукового давления
• 7. Собственный шум
• Связанные вопросы

---

Каковы характеристики микрофона?

Начнем с краткого обсуждения спецификации микрофона.

Каковы технические характеристики микрофона? Спецификации микрофона — это значения, присвоенные различным качествам микрофона. Эти качества являются количественными измерениями, обнаруженными во время тестирования микрофона производителем. Спецификации связаны с тем, как устроен микрофон, как он реагирует на звук и как он производит и выводит электрические сигналы микрофона.

Вернуться к оглавлению.

Микрофоны-примеры

Учиться всегда лучше на примерах! Чтобы лучше объяснить важные характеристики в этой статье, я буду ссылаться на динамический микрофон с подвижной катушкой, ленточный динамический микрофон и конденсаторный микрофон с несколькими диаграммами направленности. Эти микрофоны являются популярными представителями своего класса. Это:

• Shure SM58 (динамический микрофон с подвижной катушкой)
• Royer R-121 (ленточный динамический микрофон)
• Neumann U87AI (многонаправленный конденсаторный микрофон)

Shure SM58 – Royer R-121 – Neumann U87AI
(не в масштабе)

Должен знать и использовать.

Вернуться к оглавлению.

1. Частотная характеристика

Что такое частотная характеристика микрофона? Частотная характеристика микрофона — это его частотная чувствительность. Он говорит нам, какие звуковые частоты будет воспроизводить микрофон и к каким частотам микрофон более чувствителен по сравнению с другими частотами.

Если разобрать термин, «частотная характеристика» означает, насколько хорошо микрофон реагирует на частоты. Микрофоны в первую очередь предназначены для реагирования на звуковые частоты (20–20 000 Гц). Некоторые микрофоны также хорошо реагируют на инфразвук (звуковые частоты менее 20 Гц) и ультразвук (звуковые частоты более 20 000 Гц).

Частотная характеристика микрофона и полярная характеристика — две наиболее важные характеристики микрофона, которые необходимо понимать.

Частотная характеристика микрофона представлена ​​двумя способами в спецификации микрофона.

• Диапазон частотной характеристики
• График частотной характеристики

Диапазон частотной характеристики

Диапазон частотной характеристики микрофона дает нам общее представление о самой низкой частоте, которую микрофон может точно воспроизводить, до самой высокой частотной характеристики. микрофон точно воспроизведет.

Диапазон частотной характеристики часто представляет собой простой диапазон от одной частоты до другой, особенно когда этот диапазон может быть выражен как 20–20 000 Гц (см. Neumann U87AI). Этот диапазон обычно выражается, поскольку это общепринятый диапазон человеческого слуха, и большинство микрофонов предназначены для захвата звука для прослушивания человеком.

В других случаях (и это более полезно) диапазон выражается изменением чувствительности в пределах этого диапазона. Это когда дается плюс/минус (±) определенное количество децибел (дБ) (см. Royer R-121).

Давайте посмотрим на диапазоны частотной характеристики наших микрофонов:

• Shure SM58: 50 Гц -15 000 Гц
• Royer R -121: 30 Гц -15000 Гц ± 3DB
• 5. : 20 Гц – 20 000 Гц

Но это лишь малая часть истории…

График частотной характеристики

График частотной характеристики микрофона действительно дает нам четкое представление о, пожалуй, самой важной характеристике микрофона. Насколько хорошо микрофон воспроизводит звуковые частоты и какие частоты микрофон будет усиливать или ослаблять по сравнению с другими частотами.

Обратите особое внимание на то, что график частотной характеристики дает нам относительную частотную характеристику микрофона.

График частотной характеристики имеет 2 оси:

• Ось X: частоты от 20 -20000 Гц (Гц) до (иногда этот диапазон больше)
• Ось Y: относительная чувствительность дается в децибелах (дБ)

«Характер» микрофона во многом зависит от его частотной характеристики.

Плоские микрофоны: некоторые микрофоны ценятся за то, что они «плоские» и воспроизводят все звуковые частоты с одинаковой относительной чувствительностью.

Цветные микрофоны: других микрофонов ценятся за то, что они «цветные». Частотные характеристики цветных микрофонов не такие «точные», как у плоских микрофонов, но то, как они формируют звук, добавляет определенный характер, который нравится многим людям. Некоторые микрофоны имеют такой цвет, что их часто продают только для определенных целей (например, микрофоны для бочки).

Интересно отметить, что человеческий слух не плоский, а цветной. Наш слух наиболее чувствителен в диапазоне присутствия (от 3 кГц до 7 кГц), в то время как наша чувствительность падает к границам нашего диапазона (20 Гц и 20 000 Гц). Чтобы добавить путаницы, наша «биологическая частотная характеристика» меняется в зависимости от интенсивности звука и даже меняется с возрастом.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с кривыми равной громкости Флетчера-Мансона.

Давайте посмотрим на наши 3 микрофона и их графики частотных характеристик. При этом мы увидим, что диапазоны частотных характеристик не очень хорошо помогают нам определить истинную частотную характеристику микрофона. Я переформулирую их диапазоны частотных характеристик.

График частотной характеристики Shure SM58

Диапазон частотной характеристики Shure SM58: 50 Гц – 15 000 Гц

Изображение из технического паспорта Shure SM58

Хотя SM58 воспроизводит частоты от 50 Гц до 15 000 Гц, мы видим, что в этих пределах его чувствительность значительно снижается (почти 13 дБ разница между наиболее чувствительными и наименее чувствительными частотами микрофона). ). Это означает, что частоты вблизи конечностей не будут так хорошо представлены в микрофонном сигнале SM58.

Между 4 кГц и 7 кГц заметно усиление, а также усиление около 10 кГц. Это обычно известно как «диапазон присутствия», который помогает акцентировать человеческую речь. Увеличенный отклик SM58 на частоты в этом диапазоне подчеркивает человеческий голос, что является важной причиной, по которой этот микрофон является самым популярным вокальным микрофоном для живых выступлений в истории.

Подробнее о том, почему Shure SM58 является таким потрясающим вокальным микрофоном, читайте в моей статье «Лучшие микрофоны для живых вокальных выступлений».

Shure SM58, без сомнения, является «цветным» микрофоном, поэтому он отлично подходит для живого вокала. Давайте обсудим, почему

• Акцентирует частоты, отвечающие за разборчивость речи (4 кГц – 7 кГц).
• Он сглаживает низкие частоты, избавляя от большей части низкочастотного грохота и сценического шума, которые в противном случае могли бы перегрузить микрофон в живых выступлениях и вызвать обратную связь.
• Сглаживает высокие частоты и избавляет от резкости микрофонного сигнала, уменьшая при этом вероятность обратной связи микрофона.

Для получения дополнительной информации о микрофонной обратной связи ознакомьтесь с моей статьей Что такое микрофонная обратная связь и как ее устранить навсегда.

График частотной характеристики Royer R-121

Диапазон частотной характеристики Royer R-121: 30–15 000 Гц ± 3 дБ довольно плоский ответ. Однако этот микрофон чаще всего считают цветным. Почему?

Во-первых, он имеет спад низких и высоких частот (30 Гц и 15 000 Гц соответственно), что означает, что он не точно охватывает весь диапазон человеческого слуха. Во-вторых, в пределах его диапазона одни частоты представлены лучше, чем другие.

Третьей причиной, которая является большим преимуществом Royer R-121 и ленточных микрофонов в целом, является плавное и постепенное снижение чувствительности в верхней частотной характеристике микрофона. Это дает характер и звук, который лучше всего можно описать как «теплый», «естественный» и «близкий к тому, как наши уши слышат естественный звук».

Графики частотной характеристики Neumann U87AI

Диапазон частотной характеристики Neumann U87AI: 20 Гц – 20 000 Гц

Изображение отредактировано из таблицы данных Neumann U87AI

Как мы видим выше, Neumann U87AI имеет 3 различных графика частотной характеристики. 1 для каждой из его переключаемых диаграмм направленности.

Как мы ясно видим в каждой частотной характеристике U87, микрофон имеет небольшой спад на верхних и нижних частотах, а также небольшой подъем на верхних частотах/частотах присутствия.

Даже при таких незначительных изменениях частотно-зависимой чувствительности часто считается, что Neumann U87AI имеет плоскую частотную характеристику. На нижних и верхних средних частотах мы видим необычайно плоскую характеристику (60 Гц — 5 кГц).

Поскольку большая часть гармонического содержания звука находится в диапазоне средних частот, а U87AI является плоским в этих диапазонах, мы можем сказать, что U87AI является «плоским». Он, безусловно, более плоский и звучит правдоподобнее, чем вышеупомянутые динамические микрофоны СМ58 и Р-121.

Мы также заметили, что для каждого из графиков частотных характеристик U87AI есть две кривые. Линия, которая резко спадает в области низких частот, более резко представляет частотную характеристику микрофона Neumann при включенном встроенном фильтре верхних частот.

Включение фильтра верхних частот микрофона (HPF) изменит его частотную характеристику. ФВЧ часто используются для уменьшения низкочастотного гула и шума в микрофонном сигнале, а также для уменьшения эффекта близости в направленных микрофонах.

Для получения дополнительной информации о фильтрах верхних частот микрофона и эффекте приближения ознакомьтесь с моими статьями:
• Что такое фильтр верхних частот микрофона и зачем его использовать?
• Эквалайзер звука: что такое фильтр верхних частот и как работают HPF?
• Что такое эффект близости микрофона и чем он вызван?

Как проверяется частотная характеристика микрофона?

Как производители микрофонов точно проверяют частотные характеристики своих микрофонов? Производители микрофонов обычно проецируют розовый шум из калиброванного громкоговорителя на свой микрофон в безэховой камере, чтобы проверить частотную характеристику микрофона. Калибровочные микрофоны часто используются в качестве эталона. Затем по результатам строятся графики частотной характеристики.

Общие сведения о частотной характеристике

• Спецификации частотной характеристики генерируются для осевых звуков. Некоторые производители (на ум приходит Electro-Voice) будут включать вторую кривую частотной характеристики для своих кардиоидных микрофонов, которая сопоставляет чувствительность микрофона при отклонении от оси на 180° (задняя часть микрофона). Все микрофоны (даже всенаправленные микрофоны) будут иметь изменяющуюся частотную характеристику, когда источник звука смещается от оси.

• Эффект близости изменяет характеристику низких частот направленных микрофонов. Некоторые производители включают различные графики для источников звука, находящихся на разном расстоянии от своих направленных микрофонов.

• Петличные микрофоны часто поставляются с различными капсюлями/решетками, специально предназначенными для изменения частотной характеристики, хотя сам преобразователь микрофона остается неизменным.

• Динамические микрофоны с подвижной катушкой обычно имеют плохую чувствительность к верхним частотам и, следовательно, низкие значения верхних частот их частотных характеристик.

• Ленточные динамические микрофоны обычно имеют плавный спад на верхних частотах, что придает им теплое и естественное «ленточное звучание».

• Конденсаторные микрофоны с большой диафрагмой довольно плоские и часто имеют небольшое усиление верхних частот.

• Конденсаторные микрофоны с малой диафрагмой имеют самые широкие частотные характеристики.

• Графики АЧХ известных компаний, как правило, точны, хотя и сглажены для облегчения визуализации. Графики более дешевых микрофонов менее известных компаний могут быть точными, а могут и нет.

Для получения дополнительной информации о частотной характеристике микрофона ознакомьтесь с моей статьей Что такое частотная характеристика микрофона?

Вернуться к оглавлению.

2. Полярный отклик

Что такое полярный отклик/диаграмма направленности микрофона? Полярная характеристика/диаграмма направленности микрофона представляет его направленную чувствительность. Другими словами, насколько хорошо микрофон реагирует на звуки с разных направлений. Всенаправленный, кардиоидный и двунаправленный являются общими качественными диаграммами направленности, и каждый микрофон имеет свою собственную количественную диаграмму направленности.

Если разобрать термин, то «полярный отклик» означает отклик микрофона на звуки с полярным графиком. Да, микрофоны улавливают звук в 3-х измерениях, а полярная диаграмма представляет собой 2-х мерную систему координат. Тем не менее, информация, полученная из полярной характеристики микрофона, дает нам четкое представление об относительной направленной чувствительности этого микрофона.

Обратите внимание, что, поскольку микрофоны действуют в трехмерном пространстве, мы должны представлять диаграмму направленности микрофона как сферическую (или овальную) с кольцами/конусами молчания, а не как круглую (или овальную) с нулевыми точками.

Полярная характеристика микрофона и частотная характеристика — две наиболее важные характеристики микрофона, которые необходимо понимать.

Частотная характеристика микрофона представлена ​​двумя способами в спецификации микрофона.

• Тип диаграммы направленности (качественная)
• Диаграмма диаграммы направленности (количественная)0008
• Всенаправленный: всенаправленные микрофоны, по крайней мере теоретически, одинаково чувствительны к звукам, исходящим со всех направлений.
• Двунаправленный: Двунаправленные микрофоны одинаково чувствительны к звукам спереди и сзади микрофонного капсюля/элемента и имеют «кольцо тишины», которое отклоняет источники звука со стороны капсюля/элемента.
• Однонаправленный: однонаправленные микрофоны наиболее чувствительны в одном направлении. Это диаграммы направленности кардиоидного типа, которые очень сильно отличаются своей направленностью и нулевыми точками максимального подавления.

Подробное описание диаграммы направленности микрофонов см. в моей статье Полное руководство по диаграммам направленности микрофонов .

Давайте коснемся этих трех типов полярных диаграмм и подробно остановимся на однонаправленном типе и его многочисленных вариантах.

Всенаправленный

Большинство всенаправленных микрофонов работают по принципу акустического давления. В основном это означает, что их диафрагмы открыты для изменений внешнего звукового давления только с одной стороны.

Обратите внимание, что иногда производители микрофонов добавляют акустический принцип в качестве спецификации для своих микрофонов.

В качестве альтернативы, в конденсаторных микрофонах с несколькими диаграммами направленности всенаправленная диаграмма направленности часто достигается за счет объединения двух направленных друг к другу кардиоидных диафрагм в фазе друг с другом. Конденсаторные микрофоны с несколькими диаграммами направленности обычно имеют капсюль с двумя диафрагмами, разделенными небольшим расстоянием, которые имеют общую заднюю пластину. Объединение сигналов двух капсул с различными фазами и амплитудами дает множественные диаграммы направленности.

Двунаправленный

Двунаправленные микрофоны (обычно называемые микрофонами «восьмерки») работают по акустическому принципу «градиент давления». В отличие от принципа давления, в принципе градиента давления обе стороны диафрагмы открыты для изменения внешнего звукового давления.

Это означает, что диафрагма движется в соответствии с разницей звукового давления между ее передней и задней сторонами.

Обе стороны двунаправленного микрофона одинаково открыты для изменений внешнего звукового давления (звуковых волн).

Это, естественно, означает, что он одинаково чувствителен к передней и задней части.

Звуки, поступающие непосредственно сбоку, одновременно воздействуют на обе стороны диафрагмы и вызывают одинаковое давление спереди и сзади. Это не приводит к движению диафрагмы микрофона и, следовательно, к отсутствию сигнала. Поэтому у двунаправленных микрофонов есть «конус тишины», который отклоняет звук с их сторон.

В многонаправленных микрофонах 2 вышеупомянутых кардиоидных капсюля суммируются вместе, но с противоположной полярностью, чтобы получить двунаправленную диаграмму направленности «восьмерка».

Одинаковая чувствительность спереди и сзади, которая медленно уменьшается до тех пор, пока нулевая точка по бокам микрофона не создаст диаграмму направленности в виде восьмерки, отсюда и название «восьмерка».

Однонаправленный

Однонаправленные микрофоны, как и двунаправленные микрофоны, работают по принципу градиента давления. Отличие однонаправленных микрофонов состоит в том, что обе стороны диафрагмы , а не одинаково подвержены внешнему звуковому давлению.

Вместо этого тщательно спроектированные акустические лабиринты предназначены для смещения фазы звуковых волн, когда они достигают [открытой] передней части диафрагмы и проходят через лабиринт к задней части диафрагмы.

Изменяя время, в течение которого звуковая волна достигает передней, а затем задней (или наоборот) диафрагмы, мы получаем однонаправленные диаграммы направленности.

Возьмем, к примеру, кардиоидную диаграмму направленности (которая, кстати, является наиболее часто используемой диаграммой направленности).

В кардиоидных микрофонах используются акустические лабиринты, которые задерживают звук от достижения задней диафрагмы ровно на время, необходимое звуку для прохождения от заднего порта к передней части диафрагмы.

Это означает, что звуки, исходящие непосредственно из задней части кардиоидного микрофона, достигают задней и передней части диафрагмы в одно и то же время, не вызывая движения диафрагмы. Эти звуки компенсируют друг друга в микрофонном капсюле, что объясняет заднюю нулевую точку кардиоидной диаграммы направленности.

Давайте опишем каждую из диаграмм кардиоидного типа в соответствии с их нулевыми точками и лепестками чувствительности относительно 0° по оси:

• Кардиоидная: 1 нулевая точка на 180° без лепестков
• Гиперкардиоидный: 2 нулевые точки на 109,5° и 250,5° с задним лепестком
• Суперкардиоидный: 2 нулевые точки на 126,9° и 233,1° с задним лепестком °, 135°, 225° и 315° с двумя боковыми лепестками и одним задним лепестком.

Дробовик/долевая полярная диаграмма продвигает идею акустического лабиринта на шаг вперед, вводя интерференционную трубку. Интерференционная трубка представляет собой длинную трубку с прорезями, прикрепленную к передней части микрофонного капсюля, тщательно разработанную для подавления звуковых волн по всему частотному спектру от внеосевых направлений.

В результате получается остронаправленная диаграмма направленности с большим задним лепестком и меньшими боковыми лепестками.

Диаграммы диаграммы направленности

Диаграммы диаграммы направленности служат наглядной помощью и чрезвычайно помогают передать истинную направленность микрофона.

Давайте посмотрим на вышеупомянутые диаграммы направленности в графической форме, чтобы лучше понять, что они из себя представляют:

Всенаправленный – Двунаправленный (Рисунок 8) – Кардиоидный
Суперкардиоидный – Гиперкардиоидный – Прямоугольный/Лобарный
Диаграммы из Википедии

Приведенные выше диаграммы дают нам отличное представление о том, как графически выглядят идеальные полярные диаграммы. Однако в действительности полярные узоры редко отражают идеал.

Микрофоны естественным образом становятся более направленными на более высоких частотах и, наоборот, становятся менее направленными (более всенаправленными) на более низких частотах.

Давайте взглянем на каждый из трех микрофонов в качестве примера:

Shure SM58 Диаграмма диаграммы направленности

Shure SM58 представляет собой кардиоидный микрофон со следующей диаграммой направленности:

Изображение из технического описания Shure SM58

Shure SM58 имеет кардиоидную диаграмму направленности, проявляющуюся на частотах 500, 1000 и 2000 Гц.

Однако на частоте 125 Гц диаграмма направленности кажется более всенаправленной, а на частотах 4 и 8 кГц картина выглядит несколько более суперкардиоидной.

Это отличный пример, показывающий, что микрофоны становятся более направленными на более высоких частотах и ​​менее направленными на более низких частотах.

Royer R-121 Диаграмма диаграммы направленности

Royer R-121, как и подавляющее большинство ленточных микрофонов, является двунаправленным. Он демонстрирует следующую полярную диаграмму:

Изображение из Спецификации Royer R-121

Полярная диаграмма R-121 становится немного более узкой на более высоких частотах.

Опять же, это увеличение направленности характерно для всех микрофонов.

Схемы диаграммы направленности Neumann U87AI

Neumann — это многонаправленный микрофон с всенаправленным, кардиоидным и двунаправленным вариантами. Следующие диаграммы диаграммы направленности представляют каждый из этих вариантов, соответственно:

Изображение отредактировано из таблицы данных Neumann U87AI 9.0033 Как проверяются и измеряются полярные диаграммы?

Как производители микрофонов точно измеряют диаграммы направленности своих микрофонов? Диаграмма направленности микрофона измеряется путем проецирования тона из громкоговорителя и поворота микрофона на 360° вокруг центра его капсюля. Измеряется изменяющаяся мощность выходного сигнала, и на основе данных создается полярный график. Этот процесс часто повторяется с разными тонами, чтобы предоставить больше информации.

Полярная диаграмма Общие сведения

• Ленточные микрофоны по своей природе являются двунаправленными.
• Многонаправленные микрофоны обычно являются конденсаторными.
• Хотя суперкардиоидная, гиперкардиоидная и долевая диаграммы направленности необходимы для кино и телевидения, они редко используются в студийной среде.
• Микрофоны естественным образом становятся более направленными на более высоких частотах
• Микрофоны естественным образом становятся менее направленными (более всенаправленными) на более низких частотах.
• Верхний адресный и карандашный микрофоны не могут быть двунаправленными.
• Двунаправленные микрофоны обладают наибольшим эффектом близости.
• Всенаправленные микрофоны не проявляют эффекта близости.
• Всенаправленные микрофоны практически невосприимчивы к взрывчатым веществам.

Вернуться к оглавлению.

3. Чувствительность

Какова чувствительность микрофона? Рейтинг чувствительности микрофона измеряет уровень выходного сигнала микрофона на данном акустическом входе. По сути, это говорит нам, насколько эффективен микрофон в качестве преобразователя акустической энергии в электрическую. Чувствительность микрофона обычно измеряется в мВ или дБВ на 1 Паскаль или 94 дБ УЗД.

В основном, когда вы записываете звук с помощью микрофонов. Вы, вероятно, заметите, что некоторые микрофоны требуют большего усиления, чем другие, чтобы достичь нормального уровня. Микрофоны, требующие большего усиления, менее чувствительны, а микрофоны, требующие меньшего усиления, более чувствительны .

Существует несколько способов, которыми производители микрофонов объясняют чувствительность своих микрофонов. Как упоминалось выше, чувствительность микрофона обычно указывается в милливольтах (мВ) или децибелах относительно 1 вольта (дБВ) на 1 Паскаль или 94 дБ УЗД.

Что это значит? Давайте сломаем это.

Начнем с акустического эталонного звука.

Как уже упоминалось, существует два значения акустического эталонного звука для измерения чувствительности микрофона:

• 94 дБ SPL
• 1 Паскаль

К счастью, 94 дБ SPL (уровень звукового давления в децибелах) равен 1 Паскалю звукового давления , поэтому эти опорные уровни совпадают. Они представляют собой интенсивность акустической звуковой волны (звуковое давление) на капсюле микрофона.

Стандартом при тестировании чувствительности микрофона также является использование на капсюле микрофона тона частотой 1 кГц. Тон 1 кГц имеет громкость 94 дБ SPL (1 Паскаль).

Измерение выхода сложнее для понимания.

Как уже упоминалось, две единицы измерения описывают мощность микрофона, когда микрофон подвергается воздействию звуковых волн силой 1 Паскаль или 94 дБ SPL на его капсюль:

• В милливольтах (мВ) )

Наши измерения в милливольтах легче понять. Для заданного уровня звукового давления микрофон будет выдавать X милливольт электричества (аналоговый микрофонный сигнал).

Самая простая часть измерения в милливольтах заключается в том, что, как и Паскаль, они линейны. Тем не менее, это не упрощает задачу, когда приходит время применить усиление к микрофонному сигналу, поскольку усиление микрофонного предусилителя измеряется в дБ (логарифмическая шкала).

дБВ (также известный как дБВ) соотносит выходной сигнал микрофона с воображаемым микрофоном, который выдает 1 вольт на 94 дБ SPL или 1 Паскаль. Нет такого чувствительного микрофона. Наш теоретический микрофон будет выдавать 0 дБВ, поэтому наши реальные микрофоны будут иметь отрицательные значения дБВ.

дБВ, как и все значения в децибелах, являются логарифмическими, а не линейными. дБВ более сложно понять концептуально, чем мВ, но он очень хорошо подходит для оценки величины усиления предусилителя, необходимого для микрофона.

Вообще говоря, микрофоны выводят микрофонные уровни (от -60 дБВ до -40 дБВ). Чтобы их можно было использовать в профессиональном звуковом оборудовании, их необходимо усилить до профессионального линейного уровня (+4 дБн или 1,78 дБВ).

Я более подробно рассказываю об уровнях микрофонов и линейных уровнях в своей статье Выводят ли микрофоны сигналы микрофонного, линейного или инструментального уровня?

Если вы заинтересованы в вычислении между DBV и MV или DB SPL и Pascals, вот формулы:

DBV = 20 • Log ₁₀ (V)

9000. = 10 ^(дБВ)/20

дБ SPL = 20 • log ₁₀ (P/P _Ref )

P = P _ref • 10 0006 ^{(DB SPL)/209554 • 100006 (DB SPL)/209554. _ref = 2  ×  10 −5 Па.}

Ниже приведены значения чувствительности каждого из трех наших микрофонов:

• мВ/мВ при SM58: 9,5 дБа SM58: 4,5 000. 1000 Гц разомкнутая цепь
• Royer R-121: -47 дБв Re. 1 В/Па
• Neumann U87AI: значения приведены для 1 кГц на 1 кОм Ом
  • всенаправленный: 20 мВ/Па
  • кардиоидный: 28 мВ/Па
  • двунаправленный: 22 мВ/Па

9 Вышеуказанное значения соответствуют спецификациям микрофона. Мы видим, что Shure и Royer (производители в Северной Америке) используют измерения в дБВ, в то время как Neumann (европейский производитель) дает нам оценки чувствительности в мВ.

Давайте быстро пробежимся по нашим примерам микрофонов в дБВ и мВ от наиболее чувствительный от до наименее чувствительный.

• Neumann U87ai в кардиоидном режиме: 28 MV/PA или -31 DBV/PA
• . Сыпь U87AI в режиме BIDERECTION:
• . Де -33 дБВ/Па
• Neumann U87AI во всенаправленном режиме: 20 мВ/Па или -34 дБВ/Па

  6

• Royer R-121: 4.5 mV/Pa or -47 dBV/Pa
• Shure SM58: 1.85 mV/Pa or -54.5 dBV/Pa

Как измеряются значения чувствительности микрофона?

Как производители микрофонов точно измеряют чувствительность своих микрофонов? Чувствительность микрофона обычно измеряется путем проецирования звука с уровнем звукового давления 94 дБ (1 Паскаль) и частотой 1000 Гц на капсюль микрофона. Затем выходной сигнал микрофона измеряется в милливольтах или дБВ (при разомкнутой цепи или при указанной нагрузке).

Чувствительность микрофона Общие сведения

• Активные микрофоны более чувствительны, чем пассивные.
• Пассивные ленточные микрофоны обычно имеют самые низкие показатели чувствительности, даже несмотря на то, что их диафрагмы являются наиболее «чувствительными».
• Чем выше рейтинг чувствительности микрофона, тем меньший коэффициент усиления предусилителя ему требуется.
• Чувствительность более важна для динамических микрофонов с низкой чувствительностью, которые зависят от чистого усиления микрофонного предусилителя для усиления своих сигналов.
• Любой активный микрофон с чувствительностью более 8 мВ/Па будет иметь отличные шумовые характеристики с предусилителем любого качества.
• Цифровые USB-микрофоны не имеют значений чувствительности. Это связано с тем, что они выводят не аналоговые микрофонные сигналы (напряжение), а цифровую информацию. Если предел выходного сигнала микрофона 0 дБ полной шкалы можно измерить при определенном акустическом входе в дБ SPL, то рейтинг чувствительности можно рассчитать как 94 дБ минус соответствующий уровень акустического входа 0 дБ полной шкалы. Результат будет измеряться в dBFS (полная шкала децибел), что является отношением цифрового сигнала.

Для получения дополнительной информации о чувствительности микрофона ознакомьтесь с моей статьей Что такое чувствительность микрофона и почему это важно?

Вернуться к оглавлению.

4. Максимальный уровень звукового давления

Каков максимальный уровень звукового давления микрофона? Максимальный уровень звукового давления микрофона — это уровень звукового давления (измеренный на капсюле микрофона), при котором выходной сигнал микрофона начинает искажаться. Максимальный уровень звукового давления обычно измеряется при общем гармоническом искажении одночастотного тона 0,5% и, как правило, связан с перегрузкой схемы микрофона.

Добавим дополнительное определение полного гармонического искажения: Общее гармоническое искажение (THD) — это мера искажения, представляющая собой отношение суммы мощностей всех гармонических составляющих к мощности основной частоты. THD одночастотного тона используется для расчета максимального звукового давления микрофона.

Так что на самом деле максимальный уровень звукового давления не является абсолютным пределом, который микрофон может выдержать до разрушения. Скорее, это точка, в которой искажение становится достаточно значительным, чтобы его можно было услышать.

Максимальный уровень звукового давления — это характеристика, которая не часто встречается для динамики с подвижной катушкой, иногда встречается для ленточной динамики и всегда встречается для конденсаторных.

Это связано с тем, что чрезвычайно сложно перегрузить капсюль/элемент микрофона, в то время как относительно легко перегрузить внутренний усилитель/преобразователь импеданса.

Чтобы перегрузить и исказить капсюль микрофона, диафрагма должна каким-то образом ударяться о корпус капсюля. Хотя это и не невозможно, вероятность этого невероятно мала в любом практическом приложении.

Из-за тонкости и хрупкости ленточных диафрагм более низкие частоты могут вызывать неслучайные вибрации ленты. Это действительно проявляется как искажение микрофонного сигнала, но, как правило, это неслыханно, поскольку люди плохо слышат эти низкие частоты.

Прежде чем мы перейдем к максимальным значениям SPL для трех наших примеров микрофонов, давайте поговорим о том, что мы можем ожидать услышать при различных значениях дБ SPL:

0 дБ SPL	0006
10 dB SPL	Calm breathing
20 dB SPL	Soundproof recording studio
30 dB SPL	Quiet whisper @ 1.5 meters
40 dB SPL	Silent auditorium
50 дБ УЗД	Тихая спальня
60 дБ УЗД	Обычный разговор
70 дБ УЗД	Бытовой пылесос	0751
80 dB SPL	Cabin of jet aircraft travelling
90 dB SPL	Lawnmower
100 dB SPL	Chainsaw
110 dB SPL	Pneumatic Drill
120 dB SPL	Car horn @ 1 meter
130 dB SPL	Threshold of Pain Loud trumpet @ 0. 5 meters
140 dB SPL	Rifle fired @ 1 meter
150 dB SPL	Jet engine @ 1 meter
160 dB SPL	Shotgun blast @ ear
170 dB SPL	Shotgun blast @ ear
180 dB SPL	Rocket Запуск ракеты
194 дБ SPL	Макс. SPL для звуковой волны ( при атмосферном давлении )

, выше болевого порога на уровне 130 дБ SPL).

Самый громкий человеческий голос был около 135 дБ (@ 1 дюйм для рта), но даже громкий вокал обычно достигает максимума около 115-120 дБ SPL. Бочка может стать громкой, если у барабанщика тяжелая нога (140 дБ SPL внутри бочки). Трубы были записаны так громко, как 155 дБ SPL в верхнем регистре, но это, опять же, необычно.

Обратите внимание, что в некоторых из приведенных выше примеров есть расстояния? Это поднимает еще один важный момент в понимании максимальных рейтингов SPL. Эту точку можно суммировать с помощью закона обратных квадратов:

Что такое закон обратных квадратов звуковых волн? Закон обратных квадратов гласит, что интенсивность звуковой волны будет падать на 6 децибел (дБ) при каждом удвоении расстояния. Это уменьшение интенсивности происходит по мере того, как звуковая волна распространяется сферически, а звуковая энергия распределяется по постоянно увеличивающемуся диаметру поверхности фронта волны.

Таким образом, если у нас есть микрофон с искаженным сигналом из-за превышения максимального уровня звукового давления, есть простое решение: отодвиньте микрофон от источника звука!

Вот максимальные уровни звукового давления наших 3 примеров микрофонов:

• Shure SM58: Нет. T.H.D @ 117 дБ (кардиоидный) или 127 дБ с пэдом

Давайте поговорим о каждом из этих микрофонов и их максимальном уровне звукового давления более подробно.

Shure SM58 Max SPL

Shure SM58, наш динамический микрофон с подвижной катушкой, не имеет максимального уровня звукового давления. Это типично для динамики с подвижной катушкой, поскольку их капсюли надежны и у них нет активных схем, которые можно было бы перегрузить.

Таким образом, в техническом описании SM58 не указан максимальный уровень звукового давления. Однако это не обязательно означает, что микрофон никогда не будет искажать звук. Shure подробно рассказывает о SM58 и его максимальном уровне звукового давления на различных одночастотных тонах (читайте здесь). Вот краткий обзор:

• SM58 сначала начнет искажать звук при уровне звукового давления 150 дБ около 100 Гц, что является резонансной частотой диафрагмы микрофона. При 150 дБ SM58 выдает сигнал 0 дБВ (1000 мВ), что практически соответствует линейному уровню.
• Максимальный уровень звукового давления SM58 на частоте 1 кГц составляет 160 дБ SPL. Выходной сигнал SM58 при уровне звукового давления 160 дБ составляет 10 дБВ (3200 мВ). Маловероятно, что микрофон когда-либо будет подвергаться такому уровню звука.
• На частоте около 10 кГц расчетный теоретический максимальный уровень звукового давления SM58 составляет 180 дБ SPL. У Shure нет возможности воссоздать этот опасный уровень звукового давления в контролируемой среде.
• При частоте 20 кГц расчетный теоретический максимальный уровень звукового давления SM58 составляет 190 дБ SPL, что близко к верхнему пределу возможного для звуковой волны (194 дБ SPL — это максимальный уровень звукового давления в атмосфере при атмосферном давлении, известный как ударная волна).

Итак, мы видим, что, хотя у Shure SM58 и есть максимальное значение SPL, Shure не обязательно включать его в свое техническое описание. Редко бывает ситуация, когда требуется запись источника звука с уровнем звукового давления 150 дБ непосредственно на источнике, поэтому SM58 сможет обрабатывать любой практический источник звука без искажений.

Максимальное звуковое давление Royer R-121

Максимальное значение звукового давления Royer R-121 составляет >135 дБ при 20 Гц, хотя обычно предполагается, что максимальное звуковое давление относится к частоте 1000 Гц.

Предполагается, что с увеличением частоты увеличивается максимальное значение SPL. Также отсутствует процент общего гармонического искажения. Поэтому я считаю, что Ройер говорит о том, что R-121 сможет обрабатывать звуки выше 135 дБ SPL на ленте.

Повторяющиеся ситуации с высоким уровнем звукового давления со временем растягивают любую диафрагму микрофона. Ленточные диафрагмы наиболее подвержены этому растяжению. Микрофоны Royer рассчитаны на долгий срок службы и очень устойчивы к этому растяжению, но это все равно произойдет (опять же, со временем).

Neumann U87AI Max SPL

Neumann U87AI является конденсаторным микрофоном в этом списке и, как предполагается, имеет самый низкий показатель максимального звукового давления.

Максимальный уровень звукового давления U87AI составляет 0,5% T.H.D при 117 дБ (кардиоида) или 127 дБ с пэдом.

Рейтинг сообщает нам большую часть необходимой практической информации, за исключением того, что он опускает два других полярных варианта ответа. Однако, поскольку кардиоидная диаграмма является наиболее чувствительной, она имеет самый низкий максимальный уровень звукового давления и, следовательно, является самым безопасным режимом для включения в спецификацию максимального уровня звукового давления.

Таким образом, мы видим, что микрофонный сигнал U87AI в кардиоидном режиме будет испытывать общее гармоническое искажение 0,5%, когда микрофон испытывает тон 117 дБ SPL на частоте 1 кГц на своей диафрагме. Тон 1 кГц, конечно, предполагается. Спецификация говорит нам, что, по сути, любая звуковая волна с уровнем звукового давления 117 дБ на диафрагме микрофона вызовет искажение сигнала.

Отличительной особенностью Neumann U87AI является его аттенюатор -10 дБ, который увеличивает максимальное значение SPL на 10 дБ SPL. При включенном пэде звуковые волны должны иметь уровень звукового давления 127 дБ на капсюле микрофона.

Как измеряется максимальный уровень звукового давления микрофона?

Как измеряется максимальный уровень звукового давления микрофона? Максимальный уровень звукового давления микрофона часто измеряется путем проецирования тона 1 кГц из громкоговорителя непосредственно в капсюль микрофона (как можно ближе). Громкость тона увеличивается до тех пор, пока в микрофоне не появятся признаки искажения (обычно 0,5% THD). Затем рассчитывается уровень звукового давления в дБ тона и дается максимальное значение звукового давления.

В качестве альтернативы, если максимальный уровень звукового давления микрофона слишком высок, могут потребоваться другие средства тестирования. В этом случае электрическое напряжение переменного тока может быть подано непосредственно после капсюля микрофона для имитации преобразованного микрофонного сигнала.

Если известна чувствительность микрофона на определенной частоте (которая рассчитывается с использованием приемлемого тона уровня звукового давления 94 дБ), мы можем вычислить теоретическое максимальное звуковое давление микрофона.

Максимальный уровень звукового давления Общие положения

• Максимальный уровень звукового давления обычно не является проблемой для пассивных динамических микрофонов (с подвижной катушкой и ленточных).
• Превышение максимального уровня звукового давления [в разумных пределах] не повредит микрофон. Это только искажает сигнал микрофона.

Для получения дополнительной информации о максимальном уровне звукового давления ознакомьтесь с моей статьей Что на самом деле означает максимальный уровень звукового давления?

Вернуться к оглавлению.

5. Собственный шум

Что такое собственный шум микрофона (эквивалентный уровень шума)? Собственный шум микрофона — это уровень шума, который микрофон производит сам по себе, без влияния на него внешнего звука. Собственный шум создается активной схемой и влияет только на активные микрофоны. Более низкий показатель собственного шума означает лучшее соотношение сигнал/шум и большую четкость при захвате тихих источников звука.

Собственный шум — характеристика, которая говорит сама за себя, но во многих случаях она является одной из самых важных. Это особенно важно при съемке фильмов, телепередач и студийных записей, где требуется хорошее соотношение сигнал/шум (шумная запись никому не нужна)!

Еще раз обратите внимание, что собственный шум создается активной схемой и, следовательно, является продуктом только активных микрофонов (конденсаторных и активных ленточных микрофонов). Правильное питание этих активных устройств в микрофонах (усилители, преобразователи импеданса и т. д.) не является эффективным на 100%, поэтому часть энергии теряется в виде тепла, а часть — в виде звука.

Пассивные микрофоны (большинство динамических), с другой стороны, не требуют питания, и их внутренняя конструкция микрофона не создает значительного шума. Кстати, есть такая вещь, как шум Джонсона-Найквиста, который объясняет движение электронов внутри электрического проводника (движущейся катушки или ленты). Однако этим шумом можно пренебречь.

Собственный шум микрофона измеряется двумя способами:

• дБ (взвешивание шума ITU-R 468): Это стандартная взвешенная кривая для измерения шума, поддерживаемая Международным союзом электросвязи.
• дБА «A-взвешенный» (взвешивание шума IEC 60651): Это значение в децибелах основано на 40-фоновых контурах равной громкости кривых Флетчера-Мансона и лучше представляет шум, как мы его слышим. Собственный шум чаще всего измеряется в дБА. Собственный шум, измеряемый в децибелах по шкале А, всегда имеет меньшее (кажущееся лучшим) значение, чем ранее упомянутое значение в децибелах (ITU-R 468).

Разница между приведенными выше значениями в 2 децибела и реальными значениями дБ SPL звуковой волны зависит от рассматриваемой частоты. Это делает вещи довольно запутанными.

Самый простой способ понять собственный шум — предположить, что микрофон не улавливает звуковую волну тише, чем его рейтинг собственного шума. Это верно независимо от взвешенного измерения собственного шума в децибелах.

Звуковые волны с интенсивностью выше уровня собственного шума будут улавливаться микрофоном. Чем сильнее звуковая волна, тем больше будет отношение сигнал/шум. Думайте о собственном шуме с точки зрения отношения сигнал/шум и просто используйте взвешенные рейтинги в децибелах как обычные рейтинги в дБ.

Here are the self-noise values ​​of our 3 example microphones:

• Shure SM58: not applicable
• Royer R-121: not applicable
• Neumann U87AI:
  • omnidirectional: 26 дБ (15 дБА)
  • кардиоидный: 23 дБ (12 дБА)
  • двунаправленный: 25 дБ (14 дБА)

Как измеряется собственный шум?

Как измеряется собственный шум микрофона? Собственный шум микрофона идеально измеряется путем помещения микрофона в абсолютно звуконепроницаемый контейнер и записи уровня его выходного сигнала. Другим распространенным методом измерения собственного шума является измерение выходного уровня микрофона без капсюля.

Первый метод из двух, возможно, лучше, потому что он проверяет микрофон целиком. Однако для этого метода требуется полностью звуконепроницаемая безэховая камера, что требует больших затрат.

Второй метод намного проще и дает точные результаты без необходимости использования дорогостоящего оборудования.

Собственный шум микрофона Общие сведения

• Пассивные микрофоны не имеют схемы создания шума, поэтому собственный шум для них не является проблемой.
• Активные микрофоны производят собственный шум из-за своей внутренней схемы.
• Собственный шум менее 10 дБА редко заметен в микрофонном сигнале, даже в звуконепроницаемых помещениях.
• Конденсаторы на полевых транзисторах немного тише ламповых конденсаторов.
• Конденсатор с большой диафрагмой немного тише, чем конденсатор с маленькой диафрагмой.

Дополнительную информацию о собственном шуме микрофона см. в моей статье Что такое собственный шум микрофона? (эквивалентный уровень шума).

---

Резюме

Итак, у вас есть 5 наиболее важных характеристик микрофона, которые необходимо понять. Я надеюсь, что вы узнали что-то новое и прочитали дополнительные ресурсы, если у вас остались вопросы.

Пять основных характеристик микрофона, которые вам необходимо знать, опять же:

• Частотная характеристика
• Полярная характеристика
• Чувствительность
• Максимальный уровень звукового давления
• Собственный шум

2 посмотрите мою статью

Полный список характеристик микрофона (как читать спецификацию) .

Вернуться к оглавлению.

---

Какая максимальная чувствительность микрофона? Лучшая оценка чувствительности микрофона зависит от приложения. Микрофоны с более низкой чувствительностью часто предпочтительнее для громких источников звука и в далеко не идеальных условиях. Микрофоны с более высокой чувствительностью предпочтительнее, когда требуется более тонкое звучание, а окружающая среда более благоприятна для качественной записи.

Что такое однонаправленный микрофон? Однонаправленный отклик микрофона — это то же самое, что отклик микрофона кардиоидного типа. Микрофон чувствителен к звуку в одном направлении (по оси) и подавляет звук в других направлениях. Первым коммерческим однонаправленным микрофоном был Neumann CMV3A («бутылка»), выпущенный в 1932 году.

---

Выбор микрофона, подходящего для ваших задач и бюджета, может оказаться непростой задачей. По этой причине я создал «Полное руководство покупателя моего нового микрофона». Ознакомьтесь с ним, чтобы определиться со следующей покупкой микрофона.

Эта статья была одобрена в соответствии с редакционной политикой My New Microphone.

Прочтите характеристики микрофона и узнайте о качестве микрофона

Искажение, THD

<1%

Определяет максимальный уровень звукового давления (среднеквадратичное и пиковое значение), ниже которого общее гармоническое искажение составляет менее 1%.

Важным компонентом микрофона является диафрагма. Если преобразователь конденсаторного типа, диафрагма располагается перед задней пластиной. Пространство между ними находится в диапазоне 20-50 мкм. При размещении микрофона в условиях высокого уровня звукового давления очевидно, что существует ограничение на отклонение диафрагмы, по крайней мере, когда ее толкают в направлении задней панели. Точно так же сам материал диафрагмы имеет ограничение на то, насколько он «растяжим» в любом направлении. Эти ограничения вызывают нелинейность амплитуды, также называемую искажением.

Помимо диафрагмы и задней пластины, конденсаторному микрофону требуется электронный промежуточный каскад, который преобразует высокий импеданс преобразователя в относительно низкий импеданс для подачи на более длинные кабели. Конструкция электроники может быть источником несимметричного поведения, которое также может быть источником искажений. (Тем не менее, CORE по технологии DPA — успешная попытка улучшить это).

Несмотря на то, что производители постоянно пытаются улучшить микрофоны, у микрофонных систем всегда существуют ограничения, которые в конечном итоге могут вызвать искажения.


Одной из форм искажения является отсечение. Когда форма сигнала меняет форму с чистой синусоидальной на некоторую степень плоской кривой (временная область), в спектре появляются гармоники (частотная область). Это количество этих непреднамеренных частотных составляющих, гармонических искажений, выраженное в процентах от входного сигнала.

В DPA мы указываем SPL до THD <1%. Это значение стоит знать, так как оно служит основой для расчета динамического диапазона микрофона. Динамический диапазон — это разница между среднеквадратичным значением, при котором КНИ составляет 1%, и минимальным уровнем шума (собственный шум микрофона, среднеквадратичное значение, A-взвешенный). Кроме того, соответствующий пиковый уровень измеряется и указывается в спецификациях.

DPA измеряет THD на одной частоте. Выбранная частота зависит от типа микрофона (всенаправленный или направленный).

Почему THD измеряется только на одной частоте? Из-за практичности. Трудно создать источник звука, который может обеспечить уровень звукового давления (например) 160 дБ с нулевым искажением, особенно если этот источник должен охватывать весь частотный диапазон.

В DPA всенаправленные микрофоны измеряются с помощью калибратора микрофонов высокого давления B&K 4221. Направленные микрофоны измеряются с помощью уникальной акустической трубки, разработанной DPA.

При сравнении микрофонов разных марок убедитесь, что измеренное значение THD включает полный микрофон (капсюль + предусилитель), поскольку многие производители указывают значение THD только для предусилителя. Как правило, предусилитель искажает гораздо меньше, чем капсюль; таким образом, определяя более широкий динамический диапазон, чем фактически доступный.

На низких уровнях искажение всегда должно быть ниже 1%. Увеличение SPL увеличивает искажения. Следовательно, указывается максимальный уровень звукового давления (среднеквадратичное и пиковое значение), при котором коэффициент нелинейных искажений не превышает 1%.

Ссылка: IEC 60268-4 Оборудование звуковой системы. Часть 4: Микрофоны
пункт 14.2: Суммарные гармонические искажения

Микрофон макс. SPL, THD 10%

Реакция микрофона на экстремальное звуковое давление.

Этот параметр также называется «Перегрузка SPL». Во многих ситуациях записи полезно знать максимальный уровень звукового давления (SPL), который может выдержать микрофон, и какое выходное напряжение ожидать в этой ситуации. Обратите внимание, что в большинстве музыкальных записей максимальное пиковое значение SPL превосходит среднеквадратичное значение более чем на 20 дБ. Среднеквадратичное значение указывает на некий средний уровень звукового давления, а не на истинный пиковый уровень.

Для общих характеристик полезен SPL, при котором THD составляет 0,5% или 1%, поскольку это точка, в которой вы начинаете обнаруживать слышимые искажения.

Как правило, искажение круглой диафрагмы удваивается при увеличении уровня входного сигнала на 6 дБ, поэтому с помощью этого коэффициента можно рассчитать другие уровни THD.

Однако DPA определяет максимальный пиковый уровень звукового давления микрофонов. Определение максимального уровня звукового давления — это когда выходной сигнал достигает THD 10%. Измерение проводится на одной единственной частоте, включая капсюль и предусилитель.

Представление этой спецификации указывает на то, что микрофон передает усиленный сигнал даже после преодоления 1% THD. Кроме того, эта спецификация обеспечивает полезное максимальное значение для входной секции беспроводных систем.
(Примечание. В спецификациях некоторых производителей максимальный уровень звукового давления указывает максимальный уровень звукового давления, при котором микрофон не ломается! Эта мера не имеет практического значения, если только вы не занимаетесь космическими кораблями. )

Ссылка: IEC 60268-4 Оборудование звуковой системы — часть 4: микрофоны
пункт 15.2: Звуковое давление при перегрузке

Номинальное сопротивление

Выходное сопротивление, заявленное производителем.

Выходное сопротивление профессионального микрофона должно быть низким по сравнению с входным сопротивлением предусилителя, обычно в десять раз ниже.

Выходное сопротивление конденсаторных микрофонов в основном определяется резисторами. Таким образом, импеданс является постоянным с частотой (в отличие от динамических микрофонов, где катушка/магнит/подвеска имеют влияние, которое может привести к менее постоянному импедансу с частотой. Нелинейный импеданс в некоторых случаях может влиять на частотную характеристику микрофона. Причина, по которой эта спецификация называется «номинальное полное сопротивление», заключается в том, что изготовителю разрешено называть ее так, как он считает лучшим для описания общего значения полного сопротивления. 0003

Импеданс микрофонов DPA не зависит от частоты.

Ссылка: IEC 60268-4 Оборудование звуковой системы. Часть 4: Микрофоны
пункт 10.2: Номинальное полное сопротивление


 

Минимальное сопротивление нагрузки

Минимальное входное сопротивление внешнего предусилителя.

Полный конденсаторный микрофон имеет капсюль и внутренний предусилитель. При подключении к внешнему миру применяется внешний предусилитель. Микрофон должен быть в состоянии подавать приличное напряжение на вход этого внешнего предусилителя. Однако, если нагрузка слишком велика (слишком низкий входной импеданс), существует риск уменьшения выходного сигнала микрофона.

Таким образом, полезно знать минимально допустимое полное сопротивление нагрузки без потери сигнала.

(Кто-то может — конечно, только в экстренных случаях — сделать пассивное разделение одного микрофона на два входа. В этом случае сопротивление нагрузки меньше, чем меньшее из двух входных сопротивлений!)

Ref : IEC 60268-4 Оборудование звуковой системы — Часть 4: Микрофоны
пункт 10.3: Номинальное минимально допустимое полное сопротивление нагрузки

Возможность привода троса

Длинные кабели могут ухудшить сигнал. Потери обычно сначала проявляются на более высоких частотах (кабель может действовать как фильтр нижних частот). Чтобы избежать этой ситуации, DPA указывает максимальную длину кабеля без каких-либо значительных потерь.

Типичное значение для микрофонов DPA составляет 100 м (328 футов).

Эта информация не требуется ни одним стандартом.

Принцип баланса на выходе

Сигналы микрофона слабее по сравнению с сигналами линейного уровня, возможно, в диапазоне в 100 раз меньше. Однако мы подключаем микрофоны с помощью длинных кабелей. Таким образом, чтобы свести к минимуму шум, наведенный микрофонными кабелями, крайне важно использовать симметричные линии.

В большинстве типов микрофонов (точнее, в большинстве выходных усилителей микрофонов) DPA использует принцип, называемый «активным приводом». Active Drive имеет сбалансированный импеданс (одинаковый импеданс по отношению к земле на контактах 2 и 3. Таким образом, эффект индуцированных электрических помех значительно снижается (см. CMRR).

Несмотря на то, что импеданс сбалансирован, это не так. с сигналом.Сигнал подается только на контакт 2.Контакт 3 не работает.Преимуществом этого является простая и чистая схема, которая обеспечивает достаточно высокий выходной сигнал.

Ссылка: IEC 60268-4 Оборудование звуковой системы. Часть 4: Микрофоны
пункт 16.1: Баланс микрофонного выхода

CMRR

CMRR означает коэффициент подавления синфазного сигнала (также интерпретируется как подавление диапазона синфазного сигнала). Эта мера указывает на эффективность балансировки импеданса. Это мера способности микрофона подавлять электрические помехи, которые могут собираться преимущественно проводами, соединяющими микрофон с предусилителем.

CMRR измеряется в диапазоне частот от 50 Гц до 20 кГц.

Характеристики не найдены

Есть гораздо больше спецификаций, чем указано выше. В DPA мы тестируем микрофоны по многим другим параметрам: ветер, шум, влажность, электромагнитная совместимость и многие другие. На данный момент они не указаны. Однако в будущем вы можете найти больше строк в спецификациях (хотя большинство считает, что информации уже более чем достаточно). DPA хочет предоставить нашим пользователям как можно больше полезной информации.

То, что вы не можете определить по характеристикам

Хотя характеристики микрофона указывают на электроакустические характеристики микрофона, они не могут дать вам полную оценку того, как он будет звучать. Спецификации могут детализировать объективную информацию, но не могут передавать какие-либо субъективные звуковые ощущения. Например, кривая частотной характеристики может показать вам, насколько точно микрофон будет воспроизводить поступающие чистые синусоидальные частоты, но не то, насколько детальным, хорошо растворенным или прозрачным будет результат.

Заключение

Спецификации микрофона не рассказывают всю историю о качестве микрофона. Ничто не заменит звуковой опыт. Хотя характеристики микрофонов разных производителей могут быть не полностью сопоставимы, при правильной оценке они обеспечивают полезную объективность и помогают в поиске подходящего микрофона.

Основное руководство по характеристикам микрофона — файлы Pro Audio

Содержание статьи

Выбор микрофона может оказаться непростой задачей, когда вы сталкиваетесь с таблицами спецификаций, изобилующими цифрами, которые могут показаться бессмысленными, поскольку сравнение похожих микрофонов выполнить непросто. Обычно не существует жесткой ссылки или минимального уровня приемлемости, которым можно было бы руководствоваться при выборе. И часто используемые единицы измерения или методы различаются у разных производителей, что еще больше усложняет ситуацию.

Очень многие люди обращаются к профессиональным рекомендациям, одобрениям, обзорам продуктов или к общей репутации, которую микрофон заработал в отрасли с течением времени, как к способу выбора. Демо-сравнения продуктов вживую трудно организовать в контролируемых условиях, особенно если учесть, как микрофон будет работать в различных условиях или при записи определенных источников звука. Тем не менее, качественный микрофон прослужит всю жизнь при надлежащем уходе, поэтому разумно тщательно изучить свой выбор, прежде чем бросить с трудом заработанную монету.

Понимание спецификаций поможет вам сравнивать микрофоны, особенно после того, как поле будет сужено до нескольких возможных вариантов. Далее следует исчерпывающий список спецификаций, с которыми вы можете столкнуться в поисках идеального.

Примечание:   Эта статья не о выборе лучшего типа микрофона для конкретной цели (например, динамического, конденсаторного, ленточного и т. д.), а об определении конкретных характеристик и измерений, позволяющих сравнивать аналогичные типы микрофонов. принятые решения могут быть информированы.

Полное сопротивление

Полное сопротивление — это показатель сопротивления в цепи переменного тока, измеряемый в Омах (Ом). Аудиосигнал считается сигналом переменного тока, поскольку он имеет как положительные, так и отрицательные токи. Вход предусилителя имеет входное сопротивление нагрузки, которое должно быть больше, чем выходное сопротивление микрофона, чтобы система работала должным образом.

Общее выходное сопротивление микрофона равно сумме сопротивлений его электрических компонентов. Как правило, импеданс нагрузки предусилителя или другого устройства, принимающего входной сигнал от микрофона, должен примерно в 10 раз превышать выходное сопротивление входного устройства.

«В спецификации любого микрофона вы найдете значение его выходного сопротивления. Любой профессиональный микрофон считается «низкоимпедансным», что примерно означает выходное сопротивление в диапазоне от 50 Ом до 600 Ом. Большинство профессиональных микрофонов имеют выходное сопротивление от 150 до 250 Ом». (источник)

Максимальный уровень звукового давления

У микрофонов есть предел по уровню звукового давления, после которого они начнут искажать. Это ограничение самого микрофона, и его нельзя исправить с помощью каскадирования усиления. Некоторые из них могут быть повреждены из-за чрезмерного уровня. Ленточные микрофоны особенно чувствительны к высоким уровням звукового давления. Кроме того, некоторые микрофоны имеют настройку Attenuation Pad (-10 или -20 дБ), которую можно использовать в шумных ситуациях для предотвращения возможных искажений.

Максимальные уровни SPL обычно сопровождаются соответствующим уровнем THD (общих гармонических искажений) 0,5 или 1%.

Собственный шум или эквивалентный рейтинг шума (ENR)

Эти два термина означают одно и то же, оба относятся к уровню шума, создаваемого схемой самого микрофона. Собственный шум является фактором только с активными микрофонами, такими как конденсаторные. Обычно он указывается как уровень дБА. «Взвешивание — это наиболее распространенное взвешивание, которое используется при измерении шума… Подобно человеческому уху, оно эффективно отсекает низкие и высокие частоты, которые обычный человек не слышит». (источник)

Кажется очевидным, что чем ниже уровень собственного шума в дБА, тем лучше, поэтому можно легко сравнивать два микрофона, если оба используют единицы дБА. «Уровни собственного шума конденсаторных микрофонов могут составлять всего 5 дБА для современных конденсаторных микрофонов с большой диафрагмой». Микрофоны с маленькой диафрагмой будут шумнее от 12 до 18 дБА, а микрофоны с меньшей диафрагмой — от 22 до 27 дБА (Corbett 87). Таким образом, контекст важен, поскольку шум более 20 дБА может быть более серьезной проблемой в более тихих условиях записи, таких как классическая музыка.

Отношение сигнал-шум

Отношение можно рассматривать как дробь, и в этом случае уровень сигнала будет в числителе, а уровень шума в знаменателе. Поскольку в идеале вы хотите максимизировать сигнал по сравнению с шумом, чем больше числитель, тем лучше, и, следовательно, чем больше отношение сигнал-шум или SNR, тем лучше. Измерение обычно проводится с микрофоном в звуковом поле 94 дБ. Если вам дана только характеристика собственного шума, вы можете просто преобразовать ее в SNR, вычитая ее из 9.4 дБ.

Пример: SNR = 94 – собственный шум

Таким образом, чем выше собственный шум, тем ниже SNR.

Динамический диапазон

Это будет диапазон уровня звукового давления между минимальным шумом, создаваемым микрофоном (или собственным шумом), и максимальным уровнем звукового давления, описанным выше. Очевидно, что чем больше, тем лучше и с этой спецификацией.

Требования к питанию

Это относится к требованиям к внешнему питанию микрофона. Обычно требуется 48-вольтовое фантомное питание для конденсаторных микрофонов, которое обычно подается от предусилителя по кабелю XLR. Некоторые микрофоны также имеют внутреннюю батарею для ситуаций, когда фантомное питание недоступно. Требования к мощности часто выражаются в виде диапазона допустимого напряжения.

Разъем

Разъемы XLR являются наиболее распространенным типом для профессиональных микрофонов, поскольку кабели XLR сбалансированы и могут прокладываться на большие расстояния, не вызывая шума. Но некоторые специальные микрофоны, такие как контактные микрофоны, могут иметь простые штекеры 1/4” или даже 1/8”.

Side-Address и End-Address

Это относится к тому, как правильно расположить или направить конкретный микрофон так, чтобы источник находился «на оси» по отношению к диаграмме направленности. Выбор того, что лучше, зависит от контекста и основного назначения микрофона. Например, микрофон с боковым адресом может быть лучшим выбором для малого барабана, поскольку его расположение будет менее навязчивым для исполнителя.


(источник)

РЕКЛАМА

Выше показан капсюль Shure SM57, модифицированный Granelli Audio Labs для использования в качестве бокового микрофона.

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

Кривая частотной характеристики

Диаграмма частотной характеристики показывает, насколько равномерно микрофон улавливает различные частоты по всему спектру, и показывает, как определенные частоты будут ослаблены или усилены микрофоном.

Варианты сворачивания

Некоторые микрофоны имеют возможность обрезать низкие частоты в определенных точках отсечки, например, AKG C414, который предлагает фильтры для обрезки низких частот на 160, 80 и 40 Гц.

Эффект близости — усиление басов, возникающее, когда микрофон находится очень близко (в дюймах) от источника. Обычно это отображается на основной диаграмме частотной характеристики в виде пунктирной линии или вторичной кривой, которая отклоняется от основной кривой. Следует отметить, что всенаправленные микрофоны не проявляют эффекта близости.

Прочтите «5 вещей, которые нужно знать об эффекте близости».

(ВВЕРХУ: Частотная характеристика Shure Beta 57 с различными эффектами близости)


(источник) от 3 кГц до 10 кГц. Некоторые микрофоны особенно желательны из-за цвета, который они добавляют к звуку, например, Neumann U87 на вокале. Но иногда более низкие пики присутствия в диапазоне от 3 кГц до 5 кГц могут звучать резко, а более высокие пики могут располагаться рядом с шипящими звуками, что может вызвать проблемы.

Подходящие пары

Диаграммы частот с указанием серийного номера важны для идентификации подходящих пар для стереомикрофонных настроек. Все электронные схемы будут иметь вариации, которые должны быть сведены к минимуму, насколько это возможно для стерео микрофона. Для начала это обычно подразумевает покупку микрофонов в парных комплектах.

Более подробные спецификации будут включать частотную характеристику и допуск от 20 Гц до 20 кГц ±3 дБ. Это указывает на возможную вариацию отклика на крайних значениях данного частотного диапазона.

Полярная диаграмма

Полярная диаграмма показывает поле захвата микрофона, которое будет включать степень бокового и заднего подавления, обычно отображаемую в виде графика. Типичные шаблоны показаны ниже. Некоторые микрофоны имеют переключаемые схемы звукоснимателей, такие как AKG 414, очень полезная функция, которая делает микрофон пригодным для использования в различных ситуациях.

Внеосевая частотная характеристика

Это мера, связанная с направленностью диаграммы направленности с точки зрения конкретных частот. Обычно он отображается в виде графика, показывающего, как меняется характер срабатывания на определенных частотах. Если внеосевые положения работают лучше с определенным микрофоном, вероятность того, что он окрасит любой поток из других источников в пространстве, будет меньше, что приведет к более чистому и разборчивому миксу, который будет менее мутным, гулким или негативно окрашенным.

РЕКЛАМА


(источник)

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

Тип преобразователя

Этот метод используется для преобразования (или преобразования) изменений звукового давления в аналогичные изменения напряжения. Возможные варианты: конденсаторный, динамический, ленточный, электретный, контактный и т. д.

Размер диафрагмы и переходная характеристика

Размер диафрагмы микрофона влияет на частотную характеристику и может повлиять на время переходной характеристики. Интуитивно понятно, что большая диафрагма, как правило, будет иметь более медленную переходную характеристику, чем микрофон с маленькой диафрагмой. Но на самом деле это не указано количественно в спецификации.

Корбетт замечает:

«Динамические микрофоны с их более тяжелыми и вялыми диафрагмами не могут реагировать достаточно быстро, чтобы точно уловить начальные переходные процессы, поэтому атаки звуков сжимаются, а тонкие искажения. С точки зрения точности это нежелательно, но сжатие амплитуды начальных и самых громких пиков звука означает, что усиление предварительного усилителя необходимо увеличить для достижения хороших уровней, увеличивая средний уровень звука. Это приводит к менее прозрачному, но более объемному звуку и более мощному звуку, который может быть желательным для рок-барабана, электрогитары и бас-гитары». (Корбетт 89)

Чувствительность

Это мера электрической мощности микрофона в вольтах при заданном звуковом поле, обычно основанная на эталонном уровне звукового давления 94 дБ. Некоторые производители используют 74 дБ.

Чувствительность может быть выражена в мВ/Па (милливольты на Паскаль) или мВ/10 мкбар (милливольты на микробары). Паскаль и микробары являются единицами измерения давления. 10 мкбар = 1 Паскаль (см. таблицу преобразования ниже).


(источник)

При таком выражении чувствительности чем больше число, тем лучше. Например: 27,5 мВ/Па будет означать более высокую чувствительность, чем 6,5 мВ/10 мкбар

Некоторые компании используют так называемый формат «-дБ» с опорным уровнем 94 дБ или 74 дБ. В этом случае, чем меньше отрицательное число, тем чувствительнее микрофон.

Например:

-31 дБ относительно 1 В/PA лучше или более чувствителен, чем -45 дБ относительно 1 В/PA

Corbett объясняет: эквивалент 94 дБ, а другой как «-дБ» для эквивалента опорного уровня 74 дБ:
эквивалент опорного уровня 94 дБ = эквивалент 74 дБ – 20 дБ
Эталонный эквивалент 74 дБ = эквивалент 94 дБ + 20 дБ. компенсировать выход микрофона.

Выводы

Технические характеристики — это еще не все, и их не следует использовать в качестве единственного фактора при выборе микрофона. Обзоры продуктов и профессиональные рекомендации могут предоставить полезную информацию для навигации по огромному разнообразию вариантов, с которыми вы можете столкнуться. И, конечно же, ничто не сравнится с практическим опытом и прослушиванием. Но понимание того, как читать спецификацию, имеет решающее значение при сравнении устройств, будь то микрофоны или любое другое оборудование.

Авторитетные производители предоставят подробные измерения со стандартными для отрасли допусками и погрешностями, в то время как те, кто предлагает некачественную продукцию, могут попытаться убедить потенциальных покупателей множеством гиперболических и преувеличенных характеристик, предназначенных для завышения стоимости устройства. Я надеюсь, что эта статья предоставила некоторую полезную информацию, которая поможет читателю ориентироваться в иногда пугающем мире спецификаций микрофонов, поэтому будущие решения будут более обоснованными.

Ссылки

Артур. «Сопротивление микрофона: что это такое и почему это важно?» Мой новый микрофон, 19 мая 2019 г., https://mynewmicrophone.com/microphone-impedance/.

Преобразование микробаров в паскали, https://www.unitconverters.net/pressure/microbar-to-pascal.htm.

Корбетт, Ян. MIC IT !: Микрофоны, методы работы с микрофонами и их влияние на финальный микс. CRC Press, 2017.

«Частотное взвешивание — взвешенное по A, взвешенное по C или взвешенное по Z?» Взвешивание по частоте — взвешенное по A, взвешенное по C или взвешенное по Z, https://www.noisemeters.com/help/faq/frequency-weighting/.

Хубер, Дэвид Майлз и Роберт Э. Рунштейн. Современные технологии звукозаписи. Routledge, 2018.

Milab Microphones AB. Микрофоны Milab — внеосевой отклик, http://www.

milabmic.com/content.asp?page=off-axis.

Рамси, Фрэнсис. Звук и запись: приложения и теория. Focal Press, Taylor & Francis Group, 2014.

Томпсон, Дэниел М. Понимание аудио: получение максимальной отдачи от вашего проекта или профессиональной студии звукозаписи. Беркли Пресс, 2018.

Винер, Итан. Аудио эксперт: все, что вам нужно знать об аудио. Routledge, Taylor Et Francis Group, 2018.

---

Ознакомьтесь с другими моими статьями, обзорами, интервью и моей серией видеоуроков Synthesis 101 , доступной исключительно на The Pro Audio Files.

Подпишитесь на меня в Twitter: @PMantione
Instagram: philipmantione

Филип Мантионе

Филип Мантионе — композитор, синтезатор, гитарист, педагог и звукорежиссер, работающий на экспериментальной музыкальной сцене Лос-Анджелеса. Его музыка была представлена ​​на фестивалях, в музеях и галереях по всему миру. Его текущий проект — TriAngular Bent, электроакустическое трио, в состав которого входят Дон Престон (один из основателей группы Mothers of Invention Фрэнка Заппы) и виртуоз схемотехники Джефф Бойнтон. Подробности на сайте philipmantione.com

---

Описание характеристик микрофона | Производственный эксперт

Спецификации микрофона

могут показаться запутанными, но в конечном итоге можно понять цифры, если вы знаете, о чем говорят значения. Это руководство поможет вам разобраться в них и выбрать правильный микрофон для работы.

Децибелы

Шкала дБ используется потому, что она может эффективно описать очень широкий диапазон значений, встречающихся в аудио. Всегда используется для отображения одного значения по сравнению с другим .

«94dBSPL» — это значение относительно эталона 0dBSPL. «А» добавляется, когда какое-либо измерение было «взвешено» или отфильтровано, чтобы имитировать то, как мы слышим. «дБ», используемый сам по себе, может использоваться для отображения величины изменения от одного значения к другому. Чтобы узнать больше о децибелах, ознакомьтесь с нашим полным руководством по децибелам.

Графики частотной характеристики

Они показывают, как можно ожидать, что микрофон будет реагировать на разные частоты. Микрофон с ровной характеристикой может звучать нейтрально, тогда как микрофон с «ударом» или провалом на определенной частоте может больше подходить для конкретной задачи или описываться как имеющий «характер».

На приведенной выше диаграмме показан отклик микрофона Austrian Audio OC18. Этот микрофон имеет подъем на 4 дБ на частотах 5 и 10 кГц, что может помочь улучшить разборчивость, например, определенных голосов.

Диаграммы частотных характеристик показывают частоту перед микрофоном, но мало говорят нам о том, как микрофон будет реагировать на звуки, поступающие сбоку или сзади. Высоконаправленные микрофоны будут иметь различную внеосевую частотную характеристику, которая меняется при перемещении микрофона.

Плоская частотная характеристика часто описывается как нейтральный звук, тогда как некоторые микрофоны имеют усиление около 4 кГц, что часто описывается как эффект присутствия. Это поможет вам решить, хотите ли вы микрофон с нейтральным звучанием или с «характером».

Диаграммы полярного отклика

На них показано падение уровня звукоснимателя микрофона в любой точке относительно передней части. Полезно думать о диаграмме как о «карте» вида сверху, но помните, что эта карта на самом деле описывает сферу вокруг микрофона.

Точка непосредственно перед микрофоном, иногда называемая «на оси», отображается как ноль градусов. Кольца вокруг диаграммы направленности микрофона показывают падение уровня в дБ относительно звука перед микрофоном.

На графике выше используется цвет, чтобы показать, как схема срабатывания микрофона меняется в зависимости от частоты. Например, бледно-голубой график показывает, что на частоте 8 кГц.

Полярные диаграммы полезны, если вы используете несколько микрофонов в одном и том же пространстве, так как они показывают, как микрофон улавливает звук, а не вне оси (не спереди). Это также полезно, если вам нужен микрофон для подавления нежелательных звуков, исходящих из мест, отличных от направления, на которое вы указываете микрофон.

THD

<1% и Max SPL

SPL означает уровень звукового давления и используется, когда речь идет об акустических звуках в воздухе, а не об электрических сигналах внутри микрофона. THD расшифровывается как Total Harmonic Distortion. Значение THD указано в дБSPL (пиковое и среднее), что указывает верхний предел входного звукового давления до появления искажений. Ниже этого значения общее гармоническое искажение (THD) составляет менее 1%.

При высоких уровнях звукового давления искажения могут быть как механическими, так и электрическими. Механические отклонения диафрагмы ограничены размерами капсюля, вызывая нелинейность (искажения) в цепи предусилителя. Электрические искажения возникают при недостаточном запасе мощности предусилителя. В то время как аттенюатор или пусковые переключатели могут помочь избежать электрических перегрузок, они не могут уменьшить механические.

Показатель THD должен быть комбинацией механических и электрических искажений. Максимальный уровень звукового давления сам по себе менее полезен, так как он не делает различий между показателем <1% и точкой, при которой микрофон подвергается механическим повреждениям.

По сути, это говорит вам, насколько громкий звук может выдержать микрофон. Если вы ставите микрофоны рядом с громкими звуками, то этот показатель важен.

Чувствительность

На этом рисунке показано, насколько высока электрическая выходная мощность микрофона при использовании источника звука с фиксированным известным уровнем звукового давления. Микрофоны с более высокой чувствительностью подходят для тихих источников, а микрофоны с низкой чувствительностью — для громких.

Для акустического входа иногда используется 94dBSPL вместо 1 Паскаля; это одно и то же. Преобразовать мВ в дБВ очень просто с помощью онлайн-ресурса, такого как инструмент преобразования Crown Audio здесь, или с помощью калькулятора:

Например, чтобы преобразовать 13 мВ в дБВ, введите следующее:

Результатом -37 является выход микрофона в дБ относительно 1 вольта.

Этот расчет также можно использовать для определения того, насколько большее или меньшее усиление потребуется одному микрофону по сравнению с другим на том же источнике. Динамический микрофон с чувствительностью 1 мВ/Па потребует усиления в десять раз (20 дБ) больше, чем конденсаторный микрофон с чувствительностью 10 мВ/Па.

Отношение сигнал-шум (SNR)

«Шум» — это любой нежелательный артефакт в полезном сигнале. Большинство из нас слышали электрические шумы в различных передачах в виде шипения.

Все звуковое оборудование создает шум, включая микрофоны. SNR описывает разницу между полезным сигналом микрофона и его собственным шумом, иногда называемым «собственным шумом». Выходное напряжение во время полной тишины вычитается из показателя чувствительности, чтобы получить разницу в дБ. Чем выше показатель SNR, тем лучше.

Это крайне важно. Если вы записываете очень тихий источник звука, вам нужен микрофон с очень низким уровнем собственных шумов.

Собственный шум, также известный как эквивалентный входной шум (EIN)

Показатели собственного шума относятся к SNR. Часто называемый эквивалентным входным шумом, этот рисунок описывает уровень акустического шума, который будет эквивалентен собственному электрическому шуму микрофона. SNR вычитается из 94dBSPL, чтобы получить значение EIN в дБА

.

Конденсаторные микрофоны имеют больше собственных шумов, чем динамические и ленточные, а собственные шумы последних настолько малы, что часто не включаются в спецификации. Тем не менее, выход конденсатора намного больше, чем его шум, по сравнению с выходом динамика или ленты и его собственным (тепловым) шумом. Это означает, что характеристики SNR конденсаторных микрофонов по-прежнему делают их подходящими для тихих источников.

Выходное сопротивление, также известное как Номинальное сопротивление

Компоненты микрофона в совокупности имеют общее выходное сопротивление, как видно из микрофонного предусилителя. Импеданс зависит от частоты и обычно усредняется по частотному спектру; это «Номинальный импеданс».

Если выходное сопротивление микрофона слишком высокое, а входное сопротивление пункта назначения слишком низкое, микрофон может быть «нагружен» микрофонным предусилителем, что приведет к потере чувствительности микрофона на несколько дБ и изменению частотной характеристики. Слишком высокий выходной импеданс также может привести к более высокому тепловому собственному шуму в динамических или ленточных микрофонах.

Если выходное сопротивление микрофона слишком низкое, при использовании конденсаторных микрофонов с высоким уровнем звукового давления могут возникнуть искажения. Цепь с более низким импедансом потенциально может потреблять больше тока от источника фантомного питания, чем доступно, в результате чего происходит ограничение, поскольку схема микрофона испытывает недостаток тока.

Сопротивление нагрузки, также известное как Сопротивление нагрузки

Это минимальное значение входного сопротивления для места назначения, с которым микрофон может работать без каких-либо проблем. Вообще говоря, входное сопротивление должно быть по крайней мере в пять раз, а некоторые говорят, что в 10 раз больше, чем выходное сопротивление.

Собираем все вместе — на что обращать внимание

Как выглядят хорошие характеристики, когда речь идет о максимальном техническом качестве?

Предпочтительная чувствительность выше 1 мВ/Па для динамического микрофона, 5 мВ/Па для конденсаторного микрофона с малой диафрагмой и 10 мВ/Па для конденсаторного микрофона с большой диафрагмой. Большинство микрофонов известных брендов, как правило, могут превзойти эти показатели.

Минимальный уровень шума в очень тихой студии составляет около 15 дБ УЗД (A), поэтому в идеале мы хотели бы, чтобы шум микрофона был ниже этого уровня. Значение SNR 80 дБ или выше было бы благоприятным, поскольку оно обеспечивает EIN 14 дБА, чуть ниже минимального уровня окружающего шума. Чем ниже EIN, тем лучше.

Соотношение выходного/входного импеданса от 1:5 до 1:10 считается нормальным и достигается практически с любой современной комбинацией микрофона и предусилителя. Например, если входной импеданс вашего предусилителя указан как 2 кОм, использование микрофона с номинальным импедансом 200 Ом будет соответствовать этому требованию. Другим распространенным входным сопротивлением микрофонного предусилителя является 1,2 кОм, что составляет 1:6 и так далее.

О чем нам не говорят спецификации

Предубеждения, основанные на спецификациях, не должны приводить нас к выбору микрофона, звук которого не «согласуется» с источником. Вы можете быть удивлены, насколько хорошо ваш надежный динамический микрофон звучит на определенном голосе или ваш конденсаторный микрофон с большой диафрагмой работает, например, на басовом кабинете.

Учитывая выбор микрофонов, окончательное решение должно заключаться в том, какой из них лучше всего звучит для источника, что определяется простым прослушиванием.

Люк Годдард — инженер и музыкант, живущий с инструментами, микрофонами, консолями, кассетами и оборудованием всех форм и размеров с тех пор, как он впервые начал заниматься музыкой почти 30 лет назад, во времена Portastudios и MIDIVerbs. Его дневная работа — преподаватель, внештатная запись, сведение, мастеринг-инженер, а также барабанщик, клавишник, вокалист для всех, у кого есть место в автобусе.

Подробнее →

Все, что вам нужно знать о ленточных микрофонах

Анонсирован модельный микрофон Antelope Audio Edge Note

Три характеристики микрофона, которые нельзя игнорировать

Neumann объявляет о переиздании M49V

Эксперты назвали свой любимый микрофон

Шесть студийных микрофонов, которые я бы купил за свои деньги

Фантомное питание и ленточные микрофоны — миф разрушен!

Как получить максимальную отдачу от записи на месте

Перестаньте верить шумихе о лучшем звуковом оборудовании

Универсальное управление — все, что вам нужно знать

теги: Характеристики микрофона

категории: Микрофон

Весь контент на этом сайте является бесплатным. Это стало возможным благодаря любезной поддержке многочисленных отраслевых партнеров. Чтобы узнать, что это значит, ознакомьтесь с нашей Политикой редакционного и рецензирования.

Что означают характеристики микрофона?

Поддержка дома

Вопрос: Что означают характеристики микрофона?

Ответ: Определение того, чем микрофоны отличаются друг от друга, а также выбор микрофона, который лучше всего соответствует вашим потребностям, может оказаться сложной задачей для некоторых. Микрофоны предназначены для захвата звука. Звук субъективен, и некоторые характеристики микрофона следует оценивать по личным предпочтениям, а инструментом измерения являются ваши собственные уши. Но у звука также есть характеристики, которые можно абсолютно измерить. Эти характеристики микрофона называются техническими характеристиками, и их можно найти на страницах описания каждого микрофона. Однако эти спецификации часто понимают неправильно.

Частотная характеристика микрофона, обычно представляемая числом («диапазон частот»), а также графиком («график частотной характеристики») в спецификациях, представляет собой измерение того, как микрофон реагирует на диапазон частоты. На графике ось X (горизонтальная) представляет частотный диапазон, а ось Y (вертикальная) представляет колебания напряжения (объем). Это означает, что, следуя по линии слева направо, вы увидите, какие частоты вызывают небольшое отклонение отклика. Опытный пользователь может посмотреть на график частотной характеристики и получить точное представление о том, как будет звучать микрофон. Некоторые частотные характеристики могут выглядеть очень странно на бумаге, но они были специально разработаны с определенной целью. Обычно это происходит с барабанными микрофонами, такими как ATM230, где высокие частоты преднамеренно завалены. Это когда вы позволяете своим ушам решать, какой микрофон выбрать.

Спецификация импеданса также часто неправильно понимается. Чтобы понять эту спецификацию, вы должны знать, что все электрические цепи и устройства создают некоторое сопротивление сигналу переменного тока. Величина этого противодействия и реактивного сопротивления сигналу при его прохождении через микрофон называется импедансом. Это мало чем отличается от водяного клапана, который обеспечивает сопротивление подключенному источнику воды. Микрофоны часто представляют собой устройства с низким импедансом («Lo-Z») с выходным диапазоном обычно от 50 до 1000 Ом. Устройства с высоким импедансом («Hi-Z») имеют номинальное входное или выходное сопротивление, равное примерно 5000 Ом.

Чувствительность преобразователей, таких как микрофоны, относится к количеству выходного сигнала для данного входа. Стандартное измерение чувствительности рассчитывается с использованием тона 1 кГц при уровне громкости 94 дБ. Эталонное значение 94 дБ равно 1 Паскалю («Па»), что соответствует 1 В. Выход микрофона измеряется в милливольтах («мВ»), а также приводится к эквивалентному уровню дБ.

Минимальный уровень шума, соотношение сигнал-шум, динамический диапазон и максимальный уровень входного звука — это другие измерения, которые, кажется, сбивают с толку многих людей. Минимальный уровень шума — это рассчитанная сумма всех источников шума в данной системе или пространстве. Минимальный уровень шума микрофона часто называют «9».0005 собственный шум ». Все схемы создают небольшое количество шума, а собственный шум микрофона по отношению к сигналу, улавливаемому микрофоном, составляет отношение сигнал/шум . Максимальный уровень входного звука микрофона — это самый высокий уровень дБ, который микрофон может обрабатывать от источника звука, не испытывая проблем, связанных с полным гармоническим искажением («THD»). Чаще всего это спецификация для активных схем, таких как конденсаторные и ленточные микрофоны с фантомным питанием. Динамические микрофоны обычно не имеют максимального уровня входного звука из-за конструкции элемента. Наконец, поскольку измерения в этой группе взаимосвязаны, 9Динамический диапазон 0005 можно определить путем вычитания собственного шума из максимального уровня входного звука.

Дополнительные общие списки, которые можно найти в спецификациях микрофонов, включают тип используемого элемента (динамический, конденсаторный или ленточный) и диаграмму направленности звукоснимателя микрофона (направленный или всенаправленный). Кроме того, если микрофон имеет переключатели, может быть спецификация список для их идентификации (обрезка низких частот и спад, конфигурации стерео и т. д.). Другими перечисленными характеристиками могут быть вес, размеры, стиль корпуса и входящие в комплект аксессуары.

Несмотря на то, что в этом единственном сообщении в блоге содержится много информации, мы надеемся, что оно дало вам общее представление о том, что означают характеристики микрофона. Опять же, используйте эти абсолютные измерения вместе с относительными измерениями, которые вы получаете от своих ушей при оценке микрофонов. И, конечно же, не стесняйтесь обращаться в отдел аудиорешений за помощью в определении того, какой микрофон Audio-Technica лучше всего соответствует вашим потребностям.

Поддержка дома

Технические характеристики и параметры микрофона

» Примечания по электронике

Существует множество различных спецификаций и параметров, определяющих характеристики микрофона.

---

Учебное пособие по микрофону Включает:
Основные сведения о микрофоне Типы микрофонов Характеристики микрофона Направленность микрофона Динамический микрофон Конденсаторный микрофон Электретный микрофон Ленточный микрофон Кристаллический/керамический микрофон Пограничный / PZM-микрофон Углеродный микрофон Как купить лучший микрофон Микрофоны для видео Микрофоны для вокала/пения

---

При выборе микрофона для конкретного применения необходимо понимать различные характеристики и параметры, чтобы можно было выбрать лучший микрофон.

Существует множество различных спецификаций микрофонов, каждая из которых относится к разным элементам его характеристик.

Различные спецификации или параметры рассмотрены в разных разделах ниже.

Характеристики чувствительности микрофона

Существуют различные способы определения чувствительности микрофона, однако все они связаны с выходной электрической мощностью при заданном уровне звука с точки зрения давления.

Одним из наиболее естественных методов выражения чувствительности является представление выходного сигнала, обычно в милливольтах, мВ для заданного давления, выраженного в Паскалях или прежней нотации Ньютон/м ² . Даже в более старых спецификациях могут использоваться обозначения мВ на мкбар или мВ на дин/см ² .

Другое обозначение — это выражение выходного уровня в дБ относительно 1 вольта (обратите внимание, что 1 мВ равен -60 дБ относительно вольта). При привязке уровня напряжения к 1 Вольту дБ следует указывать как дБВ, т. е. относительно 1 Вольта. Таким образом, 1 мВ равен -60 дБВ.

При указании выходного напряжения для заданного входного давления необходимо также указать импеданс нагрузки. Причина этого в том, что выходное напряжение микрофона зависит от импеданса нагрузки. Часто можно использовать значение импеданса 600 Ом, но это далеко от общего стандарта.

Чувствительность этого одного микрофона может составлять -60 дБВ/Па при сопротивлении 600 Ом

Характеристики импеданса микрофона

Фактическое сопротивление самого микрофона имеет большое значение. Если микрофон имеет высокое сопротивление источника, то его выходной сигнал значительно упадет из-за использования усилителя с низким сопротивлением. Также значительное влияние окажет влияние емкости кабеля.

Выходной импеданс микрофона — это, по сути, импеданс, который воспринимает любая нагрузка — это импеданс источника или сопротивление самого микрофона. Измеряется в Омах.

Импеданс источника микрофона образует делитель потенциала с импедансом нагрузки — обычно это импеданс предварительного усилителя, к которому он подключен, — и это приводит к снижению выходного напряжения микрофона в результате того, что импедансы источника и нагрузки образуют потенциальный делитель.

Как правило, в наши дни микрофоны имеют низкий импеданс, часто около 200 Ом, но во времена ламповых или ламповых усилителей с высоким входным импедансом многие микрофоны могли иметь высокий импеданс источника.

Спецификация частотной характеристики

Как видно из названия, характеристики микрофона для частотной характеристики указывают, как микрофон обрабатывает различные частоты в звуковом диапазоне.

Некоторые низкочастотные микрофоны могут давать верхние и нижние частоты диапазона, но, к сожалению, это вряд ли имеет большое значение, поскольку они, как правило, не дают величины, на которую упал отклик.

Иногда отклик будет даваться как от 50 Гц до 15 кГц для точек -6 дБ, указывая на то, что при 50 Гц и 15 кГц отклик упал на 6 дБ по сравнению со средним диапазоном.

,p>Более нормальный способ — предоставить график кривой отклика. Диаграммы отклика обычно усредняются по нескольким устройствам, чтобы получить типичную кривую для микрофонов. Высококачественные микрофоны вполне могут поставляться со своей собственной диаграммой отклика, показывающей точную характеристику для этого конкретного элемента.

Единицы градиента давления часто показывают несколько басовых кривых для разных расстояний до источников — это возникает из-за эффекта близости.

Спецификация перегрузки

Некоторые микрофоны, такие как конденсаторный или конденсаторный микрофон, который включает в себя собственный усилитель, могут быть перегружены при наличии звуков высокого уровня. В этом случае указываются максимальные уровни звука. Типичные максимальные уровни могут составлять 20–30 Па (120–124 дБ).

Динамические микрофоны нельзя перегружать таким образом, поэтому для них не приводятся цифры.

Спецификация искажения

Микрофоны

могут вносить искажения, и во многих случаях это важно. Спецификация микрофона выражается в полном гармоническом искажении в терминах уровня звукового давления, вызывающего определенное количество искажений.

Обычно используется уровень звука, обеспечивающий 0,5% общих гармонических искажений (THD), хотя некоторые бюджетные модели могут указывать уровень звука, обеспечивающий 1% общих гармонических искажений.

Типичная спецификация микрофона по искажениям может быть представлена ​​в следующем виде: уровень звукового давления, необходимый для получения 0,5% общего гармонического искажения, составляет 20 Па (Па).

Соединители

С микрофонами используется несколько различных типов разъемов. К некоторым микрофонам могут быть подключены напрямую провода, и они могут быть подключены к штекерным разъемам.

Наиболее распространенный подход, используемый для качественных микрофонов, заключается в том, что сам микрофон имеет штекер XLR как часть узла микрофона. Затем можно использовать стандартный кабель XLR для подключения его к усилителю, микшеру или любой другой системе, с которой он будет использоваться.

Все большее число микрофонов теперь имеют USB-подключение.