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

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

Виды

По своему назначению, микрофон может быть:

Сценический. Он бывает проводным или беспроводным, имеет рукоятку, которая позволяет удобно держать и фиксировать его в стоечном держателе.

Mikrofon stsenicheskii

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

Mikrofon reporterskii

Студийные. Они обычно компактных размеров и устанавливаются на петлицы, но могут быть и ручными или головными. Есть плоские модели, которые незаметны на столе и обычно устанавливаются прямо перед диктором. Вещательные микрофоны устанавливаются в специальных стойках, они могут переключаться на направленное или круговое действие.

Mikrofon studiinyi

По принципу действия, существует разделение на:

Динамические. Здесь звуковые волны преобразовываются в электрические сигналы при помощи маленького динамика. Они могут применяться как в репортерской деятельности, так и на сцене, не очень чувствительны к температуре, имеют высокую надежность, но качество звука хуже, чем у конденсаторных моделей.
Конденсаторные. Преобразование звука в электрический сигнал происходит при помощи конденсатора. Для них требуется дополнительное питание.
Угольные. Здесь используется угольный порошок, который во время работы изменяет свое сопротивление. Так как характеристики у них низкие, то сейчас они практически не выпускается.
Оптоакустические. Иногда их еще называют лазерными, так как для регистрации колебаний воздуха используется свет. Эти приборы имеют узконаправленное применение, например, в сейсмографах, датчиках расстояния и т.д.
Пьезоэлектрические. Они работают на основе пьезоэлектрического эффекта. Рабочим элементом являются пластины из выращенных кристаллов. У этих микрофонов характеристики хуже, чем у конденсаторных и динамических, поэтому они применяется редко.

Пространственная направленность может быть:

Круговая. Неважно, где находится источник звука, в этом случае техника хорошо ловит все звуки в пространстве, даже если источник движется.
Кардиоидный. Действие прибора направленное, при этом в одной полусфере он отлично ловит все звуки, а в другой их практически не замечает.
Суперкардиоидный. Поле чувствительности будет иметь вытянутую форму, поэтому микрофон воспринимает звук от конкретного источника, игнорируя шумы и другие источники звука.
Гиперкардиоидный. Способен воспринимать звук от далеко расположенных источников, но только в том случае, когда диафрагма микрофона будет размещена под углом 90 градусов к оси источника звука.

Особенности устройства

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

Ustroistvo ugolnogo mikrofona

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

Ustroistvo dinamicheskogo mikrofona

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

Ustroistvo kondensatornogo mikrofona

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

Принцип действия

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

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

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

Область применения

Mikrofon foto

В зависимости от типа микрофона, они применяются в следующих сферах:

Для работы различной измерительной техники.
На концертах и других выступлениях.
В студиях звукозаписи, для записи музыкальных инструментов или вокала.
Для общения при помощи компьютера, например, в Skype.
В мобильных телефонах, видеокамерах, диктофонах и другой технике.
В гарнитуре, где наушники и микрофон входят в состав одного аксессуара.

Как выбрать микрофон

Mikrofon vidy

При выборе, надо обращать внимание на:

Питание. Оно может быть по кабелю или от аккумулятора, есть приборы, которые могут работать на том и другом способе питания.
Чувствительность. Эта характеристика показывает, какой минимальный звук может воспринять устройство. Чем ниже будет показатель в децибелах, тем чувствительнее прибор, если измерение в мВ/Па, то чем выше значение, тем лучше чувствительность.
Уровень звукового давления. Обычно эта характеристика в пределах 100-130 Дб, она характеризует наибольшую громкость, которую может воспринять техника.
Частота – диапазон звука, который сможет сформировать конкретный аппарат, например, для голоса достаточно 80-15000 Гц, а для записи такого музыкального инструмента как барабан — 30-15000Гц.
Сигнал/шум. Чем больше будет этот параметр, тем меньше устройство искажает звук. Среднее значение составляет 64-66 Дб, а профессиональная техника имеет 72 и больше децибел.
Импеданс или номинальное сопротивление. Такая характеристика описывает возможность подключения к определенному оборудованию. Этот параметр больше важен для профессиональной техники и на той, что используется с компьютером, ноутбуком или телефоном, может не указываться.
Радиус действия для беспроводной, и длина кабеля для проводной техники. Такая характеристика показывает, насколько свободно можно передвигаться с микрофоном. Чем больше радиус действия и длиннее кабель, тем дальше можно двигаться с этим устройством.
Тип подключения. Есть несколько интерфейсов: XLR, mini-XLR, mini-Jack, Jack, TA4F, USB, Lighting/30-pin. Надо смотреть, чтобы микрофон был совместим с тем устройством, к которому вы планируете его подключать.
Материал корпуса. Пластиковый корпус более легкий и дешевый, но менее прочный. Металлический корпус имеет высокую прочность, но и большой вес, а также у него выше стоимость.

Преимущества и недостатки

Плюсы динамических устройств:

Могут выдерживать большие перегрузки, поэтому используются для снятия громкого звука, при этом риск повреждения микрофона небольшой.
Прочная и надежная конструкция, они не боятся ударов.
Универсальность, можно использовать дома, на сцене или на улице.
Невысокая чувствительность, поэтому они не воспринимают посторонние шумы и помехи.
Невысокая чувствительность к обратной связи.

Среди недостатков надо отметить:

Чистота и прозрачность звука хуже, чем у конденсаторных устройств.
Небольшой частотный диапазон.
Могут неточно передавать тембр голоса.

Плюсы конденсаторных микрофонов:

Широкий частотный диапазон.
Есть возможность делать миниатюрные устройства.
Более высокое качество звука.

Их недостатки:

Необходимо обеспечивать дополнительное питание, обычно это 48 В, поэтому подключить прибор вне пределов студии не всегда получается.
Боятся ударов, после чего могут перестать работать.
Боятся перепадов температуры и высокой влажности.

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