Микрофоны

Введение.

В данном конспекте рассматриваются вопросы формирования звукового тракта. Под звуковым трактом понимается весь комплекс аппаратуры от приема сигнала до его воспроизведения.

В достаточно грубом приближении звуковой тракт можно разделить на следующие части: приборы формирующие сигнал, микшеры, приборы обрабатывающие сигнал, и приборы занимающиеся его воспроизведением (запись звукового сигнала также относится к этому разделу).

Приборы, формирующие звуковой сигнал

Акустический сигнал по своей сути является сигналом электрическим. Соответственно, сам по себе в звуковом тракте он не возникает (если и возникает, то только как разного рода помехи), а соответственно нужен набор приборов осуществляющих формирование этого сигнала. Эти приборы можно разделить на три группы: Микрофоны, Устройства воспроизведения записанного сигнала, Музыкальные инструменты.

Микрофоны

В основе работы микрофонов лежит преобразование акустического давления в электрический сигнал. Другими словами он преобразует энергию звука в электрическую энергию. Источники акустического давления - это голос и акустические музыкальные инструменты.

Сами микрофоны различаются по нескольким параметрам: по типу, по направленности, по исполнению.

Типы микрофонов: Динамический

Динамические микрофоны представляют собой по сути динамик, только наоборот. Так же как и у динамика, такой микрофон имеет мембрану с катушкой, которая движется в магнитном поле. Звуковое давление приводит мембрану в движение, катушка начинает двигаться в магнитном поле и вырабатывается электрический ток. Динамические микрофоны имеют свои преимущества и недостатки. Среди недостатков можно отметить массивность мембраны, которая приводит к плохим результатам при восприятии верхних частот (искажения АЧХ), а так же при восприятии коротких, острых сигналов. Но массивность мембраны играет и положительную роль. Во-первых динамические микрофоны менее подвержены искажениям при снятии сигнала с сильным звуковым давлением (напимер барабаны) К тому же динамические микрофоны менее подвержены возбуждению от обратной связи (Feedback).

Типы микрофонов: Конденсаторный

Конденсаторные микрофоны представляют собой по сути дела конденсатор. Одна из обкладок которого закреплена жёстко, а другая подвижно. Эта подвижная обкладка и есть мембрана микрофона. Звук, который попадает на мембрану, естественно заставляет её колебаться. При колебании мембраны растояние между обкладками изменяется, что и приводит к изменению ёмкости конденсатора. Для работы такого микрофона необходимо на обкладки конденсатора подать напряжение, которое называется фантомным. Из за того, что мембрана, изготовленная из тончаёшей металлической фольги, имеет очень маленькую массу такие микрофоны очень чувстствительны к высоким частотам и имеют гладкую АЧХ. Всё это можно отнести к положительным сторонам конденсаторного микрофона. Но наряду с этим наличие такой тонкой и чувствительной мембраны приводит к тому, что конденсаторные микрофоны очень чувствительны к перегрузкам. В частности к сигналам с большим звуковым давлением. Например если расположить мощный вокал слишком близко к микрофону, то это может привести к разрушению мембраны.

Микрофоны других типов

Для записи дикторского текста иногда может применяться ленточный микрофон. Он основан на том же принципе, что и динамический, но не имеет мембраны. Вместо нее используется маленькая полоска фольги, подвешенная в сильном поле и приводимая в движение непосредственно звуковой волной. Благодаря такой конструкции ленточный микрофон точнее передает звуки, особенно не слишком слабые, такие как речь, и поэтому хорошо подходит для речевого вещания. Но для других целей они слишком тяжелы и не очень чувствительны.

В пьезоэлектрическом микрофоне на мембране укреплена кристаллическая или керамическая пластинка, которая вырабатывает электрическое напряжение при изгибе, а принцип действия угольного микрофона основан на электропроводном устройстве порошка угля, находящегося под давлением. Эти два типа микрофонов отличаются невысокой точностью передачи звука и большим уровнем шума, поэтому они почти вышли из употребления;