Бесплатная техническая библиотека

Знакомьтесь: Микрофон

Справочник / Искусство аудио

 Комментарии к статье

Простейший микрофон, постоянно используемый в телепроизводстве, по существу представляет собой миниатюрный электрогенератор. Как в динамо-машине электростанции, в динамическом микрофоне имеется катушка провода, подвешенная в магнитном поле. Катушка укреплена на мембране из пластика или фольги. Звуковые волны вызывают колебания мембраны, катушка движется в поле и (вспомним школьный курс физики) вызывает электричество.

Электричество получается путем прямого преобразования звукового давления, и для того чтобы обеспечить приемлемый по величине сигнал, это давление должно быть довольно высоким. Динамические микрофоны не столь чувствительны, как конденсаторные (второй тип микрофона, широко используемый в телепроизводстве), и вырабатываемого ими напряжения недостаточно для подключения к камкодеру напрямую. Зато благодаря простоте механической конструкции и довольно высокой прочности они меньше подвержены воздействию влаги и колебаний температуры, а прямое преобразование звука означает отсутствие искажений и электронного шума.

Обычно такие микрофоны малочувствительны к посторонним  звукам, которые возникают при их перемещении, что особенно важно для записи интервью. Динамический микрофон по своему устройству очень похож на обычный головной телефон (как электрогенератор похож на электродвигатель). Собственно говоря, головной телефон можно подсоединить к чувствительному микшерному входу и использовать в качестве аварийного угольного микрофона. Работая инженером на радиостанции, я иногда подшучивал над диктором, используя обратный эффект: что-нибудь шептал в интерком, предварительно подключенный к студийному микрофону. И микрофон, действуя в этом случае в качестве телефона, вдруг произносил: "Фу! Ты наелся чеснока!".

Конденсаторные микрофоны

Конденсаторные микрофоны чаще используются в кино- и видеопроизводстве. Им не нужны большие магниты, значит, они могут быть легкими и компактными, что важно для кулонного микрофона или устройств, подвешиваемых на журавле. По сравнению с динамическими высококачественные конденсаторные микрофоны более чувствительны к слабым звукам и их изготовление обходится дешевле, поэтому они обычно применяются в недорогих комплексных системах. В конденсаторном микрофоне звук не преобразуется в электричество, а модулирует напряжение, вырабатываемое отдельным источником.

Металлизированная электрически заряженная пластиковая мембрана устанавливается вблизи жесткой пластины. Когда под действием звука мембрана колеблется, с нее на пластину поступает микроскопический, но переменный поток электронов. Поскольку этот сигнал слишком слаб, чтобы посылать его на запись (он потухает при прохождении даже через короткий кабель), в самом микрофоне устанавливается небольшой предусилитель.

Диафрагма от источника питания предусилителя заряжается до пары сотен вольт. Это обеспечивает высокую чувствительность микрофона (или, что то же самое, очень низкие собственные шумы), и такая  конструкция считается предпочтительной для высококачественных студийных и подвесных микрофонов. Но сообщить заряд небольшому предмету можно не только электрическим, но и химическим способом - подобно тому, как изготавливают статически заряженные тампоны для удаления пыли. Так был создан вездесущий электретный конденсаторный микрофон, который можно найти практически где угодно, от сотового телефона до кинокамеры.

Миниатюрные электретные кулонные микрофоны бывают настолько маленькими, что их почти невозможно увидеть невооруженным глазом. Полноразмерные электретные микрофоны (стоимостью $75 - 500 в зависимости от конструкции и диаграммы направленности) хорошо подходят в качестве подвесных устройств при видеосъемке. Все конденсаторные микрофоны нуждаются в питании для предусилителя, но способы подачи этого питания различны и несовместимы друг с другом. Если у камеры имеется микрофонный вход в виде мини-гнезда, то низкое постоянное напряжение может подаваться непосредственно на звуковую мембрану.

При этом могут возникать искажения сигнала микрофонного уровня, поступающего с микшера или радиоприемника. В таком случае необходим адаптер  - с блокирующей емкостью или трансформаторный (последний также обеспечивает сбалансированное подключение). Кстати, термины "конденсатор" и "емкость" в электронике означают одно и тоже, но первый чаще относится к микрофонам, а второй - к элементам схем. Полноразмерные студийные микрофоны питаются либо от встроенной батареи, либо по методу "фантомного питания", когда низкое постоянное напряжение подается сразу на оба провода симметричного звукового кабеля, а второй полюс подключается к его экранной оплетке.

Динамический микрофон, который не нуждается в питании, вообще не почувствует фантомную запитку (конечно, в том случае, если он правильно подключен по симметричной схеме; при неправильном подключении напряжение может повредить микрофон, так что лучше отключать фантомную запитку, если в ней нет особой необходимости). Миниатюрные электретные петличные микрофоны имеют встроенную батарею в соединительной вилке или используют фантомное питание. При подключении в беспроводных системах они питаются от батареи передатчика. При первой подаче напряжения конденсаторный микрофон может издать громкий хлопок, поэтому при замене батареи и подключении микрофона к источнику фантомного питания регулятор громкости рекомендуется отключать.

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 эти устройства почти никогда не применяются при видеосъемке: они слишком тяжелы для ручной штанги и не очень чувствительны.

А кроме того, сильный ветер может сбить ленту с правильного положения, что потребует дорогостоящего ремонта. 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; вместо них применяются дешевые электретные микрофоны.

Автор: Jay Rose, перевод "Цифровое Видео"

 Рекомендуем интересные статьи раздела Искусство аудио:

▪ Развитие систем объемного звучания - от монофонии к 3D

▪ Мичуринцы CAR AUDIO

▪ Би-амплинг или би-ваэринг?

Смотрите другие статьи раздела Искусство аудио.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Робот на подножном корме 30.11.2015 Водяные клопы гребляки мало известны широким массам. Они в основном травоядны и обитают в прудах или медленно движущихся реках, где плавают с помощью покрытыми волосками задних ног, похожих на весла. Эта особенность дала греблякам в США название "речных лодочников" (water boatmen). Однако для ученых университета Бристоля (Великобритания) гребляки послужили источником вдохновения для создания нового типа устройства для очистки воды от микроорганизмов. Прототип робота под названием Row-bot (игра слов от английского row - "грести") передвигается по поверхности загрязненных прудов и озер, собирает микробов, "поедает" их и "переваривает" в искусственном желудке, вырабатывая тем самым энергию для обеспечения своей жизнедеятельности. Row-bot состоит из двух основных компонентов: движителя в виде весла, приводимого в движение миниатюрным щеточным мотором постоянного тока мощностью 0,75 Вт, и "желудка", содержащего микробные топливные элементы, вырабатывающие электрический ток. При попадании в водоем робот поглощает некоторое количество жидкости с микробами, и элементы вырабатывают электроэнергию, достаточную для нескольких гребков. Робот приходит в движение, "выпивает" еще воды, и процесс повторяется. Этим Row-bot отличается от подобных миниатюрных плавающих роботов, поскольку полностью обеспечивает себя питанием из среды, в которой он плавает. Например, "Робо-пчела" (Robobee), изобретенная сотрудниками Гарвардского университета, о которой мы недавно писали, обеспечивает себя питанием за счет пьезоэлектрических актуаторов. Что же касается гребляка, то от него разработчики позаимствовали ноги, покрытые волосками для увеличения площади поверхности при тяговой фазе гребка. После этого ноги складываются для сокращения сопротивления воды. Каждая лопатка "весла" напечатана на 3D принтере из композиционных материалов и представляет собой жесткую раму, поддерживающую эластичную мембрану. В мембрану встроена петля, которая меняет угол атаки части весла, находящейся под водой, и тем самым дополнительно сокращает сопротивление воды.

Другие интересные новости:

▪ Акустика Microlab Н30BT с поддержкой NFC

▪ Супер-шоколад

▪ Однослойный графен продемонстрировал гигантское магнитосопротивление

▪ Беспроводная зарядка электромобилей BMW

▪ Сетевое авто от Bosch

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Модернизированная совковая лопата. Чертеж, описание

▪ статья Зачем менеджер Элвиса Пресли распространял значки с надписью I hate Elvis? Подробный ответ

▪ статья Скумпия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Самодельный качественный аудиокабель без скин-эффекта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Модуляция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025