Η δυσκολία στην επιλογή μικροφώνου για φωνητικά έγκειται στην ασάφεια των χαρακτηριστικών αυτής της συσκευής όσον αφορά την αποκάλυψη των μεμονωμένων φωνητικών ιδιοτήτων του ερμηνευτή. Στην ιδανική περίπτωση, κάθε χρήστης προσπαθεί να επιλέξει ένα μοντέλο που θα αναδείκνυε καλύτερα τα πλεονεκτήματα των φωνητικών του και θα κρύψει επίσης τις ελλείψεις. Ο προσδιορισμός του πόσο καλά ένα συγκεκριμένο μικρόφωνο μπορεί να αντεπεξέλθει σε αυτήν την εργασία δεν είναι τόσο εύκολο. Επιπλέον, ακόμη και η αγορά μιας ακριβής έκδοσης premium με προηγμένους δείκτες απόδοσης δεν εγγυάται την αποτελεσματική λειτουργία της σε διαφορετικές συνθήκες εφαρμογής. Και όμως, μπορείτε να επιλέξετε το βέλτιστο μικρόφωνο για φωνητικά, αν λάβετε υπόψη τις λειτουργικές του ιδιότητες, χωρίς να ξεχνάτε τα λειτουργικά χαρακτηριστικά και την εργονομία του σχεδιασμού.
Κύρια κριτήρια επιλογής
Οι λειτουργικές ιδιότητες του μικροφώνου καθιστούν σαφές πόσο με ακρίβεια ένα συγκεκριμένο μοντέλο μπορεί να αποκαλύψει φωνητικά δεδομένα. Αυτό δεν σημαίνει ότι θα τις αντικατοπτρίζει με τον καλύτερο τρόπο, αλλά το ίδιο το γεγονός ότι υπάρχει τέτοιο δυναμικό είναι η βάση επιλογής. Επομένως, συνιστάται να δίνετε προσοχή σε δείκτες όπως η ευαισθησία, το εύρος πλάτους-συχνότητας και τα χαρακτηριστικά κατευθυντικότητας. Αυτά είναι τα κύρια χαρακτηριστικά που διακρίνουν τα φωνητικά μικρόφωνα διαφορετικών μοντέλων. Στην πράξη, αυτές οι παράμετροι μπορούν να επηρεάσουν τη λεπτομέρεια του ήχου, την απουσία ή την ύπαρξη μπλοκαρίσματος μεμονωμένων συχνοτήτων, τη σταθερότητα της υποστήριξης έντασης κ.λπ.
Το φάσμα πλάτους-συχνότητας στον εξοπλισμό ήχου αντιπροσωπεύεται τις περισσότερες φορές με τις ίδιες τιμές, επομένως δεν δίνεται ιδιαίτερη προσοχή σε αυτήν την τιμή. Ωστόσο, με τα μικρόφωνα, κάθε λεπτομέρεια έχει σημασία και η λήψη υπόψη απόκρισης συχνότητας παλμών έχει μεγάλη σημασία. Για παράδειγμα, εάν επιλεγεί ένα μικρόφωνο για την εγγραφή φωνητικών, τότε αυτό το χαρακτηριστικό θα καθορίσει πόσο αποτελεσματική θα είναι η απόκριση της συσκευής στις ηλεκτρικές παρορμήσεις. Συνολικά, η ευαισθησία, το φάσμα συχνοτήτων και ο τύπος κατευθυντικότητας της συσκευής θα παρέχουν τον ένα ή τον άλλο τύπο αλληλεπίδρασης όχι μόνο μεταξύ του ερμηνευτή και του μικροφώνου, αλλά και σε σχέση με πρόσθετο εξοπλισμό. Μην ξεχνάτε ότι στη διαδικασία εγγραφής και αναπαραγωγής εμπλέκεται και άλλος εξειδικευμένος εξοπλισμός. Το μικρόφωνο πρέπει τουλάχιστον να ταιριάζει με τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του κύριου εξοπλισμού. Αντίθετα, εάν αγοράστηκε ένα υψηλής ποιότητας σύγχρονο μικρόφωνο, τότε η λειτουργία του μπορεί να είναι αναποτελεσματική όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με οικονομικό εξοπλισμό. Για παράδειγμα, η απόδοση μπορεί να μην πραγματοποιηθεί ακόμη και αν χρησιμοποιηθεί ένα φτηνό καλώδιο ηχείων.
Ευαισθησία μικροφώνου
Το επίπεδο τάσης που σχηματίζεται στην έξοδο του μικροφώνου κατά την έκθεση στον ήχο εξαρτάται από την ευαισθησία. Με άλλα λόγια, αυτή είναι η ηλεκτρική ανάδραση μιας ακουστικής ώθησης που λαμβάνεται τη στιγμή της εκτέλεσης φωνητικών μερών. Συνήθως, η έννοια της ηχητικής πίεσης χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση αυτού του δείκτη, αλλά οι ειδικοί εξακολουθούν να συνιστούν τη χρήση μιας ολοκληρωμένης προσέγγισης, δηλαδή να λαμβάνεται υπόψη τόσο η συχνότητα του σήματος ημιτονικού ηχητικού κύματος όσο και η τάση εξόδου. Πώς επηρεάζει η ευαισθησία του μικροφώνου την ποιότητα της εργασίας του; Με την πρώτη ματιά, μπορεί να φαίνεται ότι μια υψηλή τιμή αυτή καθαυτή υποδηλώνει τη δυνατότητα αποκάλυψης του ευρέος δυναμικού των φωνητικών δεδομένων. Αλλά αυτό δεν είναι απολύτως αληθές, και είναι η ευαισθησία που καταδεικνύει την απάτη των δεικτών υψηλής απόδοσης ως συσκευή.
Η ευαισθησία παρέχει μόνο πληροφορίες σχετικά με την ικανότητα της συσκευής να λαμβάνει ένα σήμα με μια συγκεκριμένη ισχύ, η οποία θα εκφράζεται στην ισχύ της απόκρισης επιστροφής με αναπαραγωγή ήχου. Ωστόσο, η ποιότητα του μικροφώνου, ακριβώς από την άποψη των ακουστικών ιδιοτήτων, εξαρτάται σε ελάχιστο βαθμό από την ευαισθησία, καθώς ο υψηλός βαθμός ευαισθησίας της μεμβράνης μπορεί να μειωθεί στο μηδέν με παραμόρφωση και παρεμβολή, η σημασία των οποίων επίσης αυξάνει. Παρά το γεγονός ότι για τα φωνητικά θα πρέπει να επιλεγεί λαμβάνοντας υπόψη τον βέλτιστο δείκτη ευαισθησίας. Εάν σκοπεύετε να παίξετε στη σκηνή, τότε αυτός ο δείκτης θα πρέπει να είναι υψηλός, αλλά για ένα στούντιο ηχογράφησης δεν χρειάζεται να αυξήσετε την ευαισθησία. Παρεμπιπτόντως, για καθολικές ανάγκες, το ψηφιακό μοντέλο θα είναι η βέλτιστη επιλογή, καθώς σας επιτρέπει να προσαρμόσετε ευέλικτα την τιμή ευαισθησίας για συγκεκριμένες εργασίες και συνθήκες χρήσης της συσκευής.
Λαμβάνοντας υπόψη τις παραμέτρους κατευθυντικότητας
Κατά μία έννοια, η κατευθυντικότητα του μικροφώνου σχετίζεται και με την ευαισθησία. Ο δείκτης ευαισθησίας, όπως έχει ήδη σημειωθεί, εκφράζει την ικανότητα μιας συσκευής να συλλαμβάνει τη δύναμη και στη συνέχεια να τη μετατρέπει σε τάση. Το μοτίβο ακτινοβολίας, με τη σειρά του, υποδεικνύει από ποια πλευρά η συσκευή αντιλαμβάνεται καλύτερα το σήμα. Για παράδειγμα, τα πανκατευθυντικά φωνητικά μικρόφωνα λειτουργούν εξίσου καλά με την πλευρική ευαισθησία, επεξεργάζοντας μπροστινά και πίσω ηχητικά κύματα. Τα αμφίδρομα μοντέλα εστιάζουν συνήθως στα πλαϊνά, αλλά δεν δέχονται είσοδο από το μπροστινό ή το πίσω μέρος.
Οι πιο δημοφιλείς είναι οι μονόδρομες τροποποιήσεις, οι οποίες παρέχουν τρία πολικά μοτίβα για να διαλέξετε. Τι σημαίνει αυτό στην πράξη; Αυτά είναι κυκλώματα σύλληψης ήχου που αντιπροσωπεύονται από καρδιοειδείς, υπερκαρδιοειδείς και υπερκαρδιοειδείς μορφές. Ωστόσο, και οι τρεις επιλογές δεν είναι ευαίσθητες στον ήχο εκτός άξονα και στον πίσω άξονα, ο οποίος προέρχεται από πηγές που βρίσκονται πίσω ή στο πλάι. Για παράδειγμα, το παραδοσιακό καρδιοειδές μοτίβο έχει σχήμα καρδιάς. Σε αυτήν τη διαμόρφωση, η συσκευή αγνοεί τους ήχους στην μπροστινή ζώνη και εν μέρει από τα πλάγια. Οι διαμορφώσεις των υπερκαρδιοειδών και των υπερκαρδιοειδών διαφέρουν στο ότι αφήνουν στενές περιοχές κάλυψης του ηχητικού φάσματος στα πλάγια και στο μπροστινό μέρος. Ένα σύγχρονο μικρόφωνο για φωνητικά σε ορισμένες εκδόσεις παρέχει επίσης τη δυνατότητα προσαρμογής των ζωνών ευαισθησίας. Αυτά είναι μοντέλα κυκλικά ή πολλαπλών διαγραμμάτων που σας επιτρέπουν να αλλάξετε τη συσκευή σε διαφορετικές κατευθύνσεις λαβής ανάλογα με τις συνθήκες εφαρμογής - για παράδειγμα, στο στούντιο ή στη σκηνή.
εύρος συχνοτήτων
Το φάσμα πλάτους-συχνότητας καθορίζει τον διάδρομο των τιμών εντός του οποίου θα δημιουργηθεί το σήμα εξόδου. Προς το παρόν, το τμήμα των φωνητικών μοντέλων αντιπροσωπεύει συσκευές που λειτουργούν στην περιοχή 80 Hz - 15 kHz. Αυτό είναι το βέλτιστο φάσμα ειδικά για ένα φωνητικό όργανο. Εάν χρειάζεστε ένα επαγγελματικό μικρόφωνο για φωνητικά, tom-toms και snare drums, τότε είναι προτιμότερο να στραφείτε σε εκδόσεις με εύρος 50 Hz. Οι συσκευές που λειτουργούν με συχνότητες από 30 Hz δεν είναι πλέον απλώς επαγγελματικές, αλλά εξειδικευμένες, οι οποίες χρησιμοποιούνται για μη τυπικές εργασίες εγγραφής ήχου.
Το φάσμα συχνοτήτων μπορεί να σχετίζεται με την ευαισθησία. Έτσι, εάν η δεκτικότητα του σήματος καθορίζει πόσο το μικρόφωνο μπορεί να πάρει το εισερχόμενο σήμα, τότε το φάσμα συχνοτήτων υποδεικνύει την ικανότητα της συσκευής να λειτουργεί με τη μετάδοση του σήματος εξόδου σε διαφορετικά επίπεδα. Αυτή είναι μια πολύ σημαντική εξάρτηση από την άποψη της ατομικής επιλογής. Ακόμη και με την ονομαστική υποστήριξη για το παραπάνω φάσμα, διαφορετικά μικρόφωνα μπορεί να χειρίζονται τις συχνότητες με διαφορετικό τρόπο. Ορισμένα μοντέλα λειτουργούν καλύτερα στα ανώτερα εύρη, ενώ άλλα λειτουργούν καλύτερα στα χαμηλότερα. Επιπλέον, η ένταση του μικροφώνου ως μέσο διόρθωσης των ενδείξεων επεξεργασίας συχνότητας και αναπαραγωγής δεν θα βοηθήσει. Αυτό που έχει σημασία είναι οι βασικές δυνατότητες της ικανότητας αντιμετώπισης των κορυφών και των κοιλάδων του σήματος εξόδου. Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη το λεγόμενο φαινόμενο εγγύτητας. Εκφράζεται στο γεγονός ότι καθώς το μικρόφωνο πλησιάζει την πηγή ήχου, το φάσμα των χαμηλών συχνοτήτων γίνεται πιο λεπτομερές και βαθύ. Στην ουσία, αυτό το φαινόμενο αναφέρεται σε παραμόρφωση, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, οι μηχανικοί ήχου το χρησιμοποιούν ακριβώς ως πρόσθετο ακουστικό εφέ.
Δυναμικό μικρόφωνο ή κορδέλα για φωνητικά;
Η βάση εργασίας είναι ένας συνδυασμός ενός επαγωγέα και ενός ευαίσθητου στοιχείου με τη μορφή μεμβράνης. Κατά τη δράση του ηχητικού σήματος, η τάση στο πηνίο αλλάζει υπό την επίδραση της ίδιας της μεμβράνης με τους κραδασμούς της. Επιπλέον, το πηνίο λειτουργεί υπό συνθήκες σταθερού μαγνητικού πεδίου. Αυτό είναι το βέλτιστο μικρόφωνο για φωνή, το οποίο έχει σχεδιαστεί για χρήση κατά τη διάρκεια συναυλιών. Ο σχεδιασμός διακρίνεται από το ογκώδες σώμα του και την παρουσία ειδικής βάσης για κράτημα στο χέρι. Όσον αφορά τις ιδιότητες λειτουργίας, εστιάζουν στη ζωντανή εγγραφή ενώ αγνοούν τους ήχους εκτός άξονα.
Τα μοντέλα τύπου ταινίας, αντίθετα, έχουν εύθραυστο σχεδιασμό και πιο ευαίσθητο εσωτερικό γέμισμα, το οποίο προσανατολίζεται σε πιο ακριβή και λεπτομερή επεξεργασία σήματος. Αντί για μεμβράνη, ένα τέτοιο μικρόφωνο χρησιμοποιεί μια λεπτή κορδέλα, λόγω των κραδασμών της οποίας αλλάζουν οι ενδείξεις τάσης. Η λειτουργία της συσκευής ταινίας χαρακτηρίζεται από απαλή απόκριση, η οποία της επιτρέπει να χρησιμοποιείται πιο αποτελεσματικά στην εγγραφή ήχου, όχι μόνο φωνών, αλλά και μουσικών οργάνων. Ωστόσο, ένα μικρόφωνο για ηχογράφηση στούντιο μπορεί επίσης να βρεθεί σε γραμμές με δυναμικά μοντέλα. Συνήθως αυτές είναι καθολικές συσκευές, χάρη στις ρυθμίσεις των οποίων μπορείτε να λύσετε διαφορετικά προβλήματα.
Εάν μιλάμε για εργασία με την εγγραφή ορχηστρικών ήχων, τότε θα πρέπει να δώσετε προσοχή σε εξειδικευμένες τροποποιήσεις. Για παράδειγμα, τα ίδια δυναμικά μικρόφωνα είναι διαθέσιμα σε εκδόσεις για τύμπανα, tom-tom, πνευστά κ.λπ. Τυπικά, τέτοιες τροποποιήσεις παρέχονται από ένα ευρύ φάσμα παραμέτρων ρύθμισης, τόσο ως προς την ευαισθησία όσο και ως προς την κατεύθυνση λήψης σήματος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός πυκνωτικού μικροφώνου για σκηνή;
Αυτή η έκδοση του φωνητικού μικροφώνου περιέχει μια ευαίσθητη λεπτή λωρίδα και μια μεταλλική πλάκα στην εσωτερική του σχεδίαση. Αυτός ο συνδυασμός σχηματίζει ένα είδος πυκνωτή, στον οποίο παρέχεται φόρτιση από πηγή δικτύου ή μπαταρία. Οι διακυμάνσεις της τάσης συμβαίνουν άμεσα λόγω της αλληλεπίδρασης της δονούμενης ταινίας και της πλάκας. Αυτό είναι ένα καλό μικρόφωνο για ηχογράφηση στούντιο, αλλά δεν έχει καλή απόδοση σε εξωτερικούς χώρους συναυλιών. Ταυτόχρονα, υπάρχουν διάφορες τροποποιήσεις Για παράδειγμα, μια ολόκληρη σειρά συσκευών που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με μουσικά όργανα είναι δημοφιλής - από έγχορδα έως τύμπανα.
Σε ορισμένες εκδόσεις, οι συσκευές πυκνωτών συμπληρώνονται με ειδικούς διακόπτες που επεκτείνουν τις ακουστικές δυνατότητες της συσκευής. Έτσι, το σύστημα roll-off έχει σχεδιαστεί για να διορθώνει το εύρος συχνοτήτων σε χαμηλό επίπεδο. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση της ευαισθησίας εάν είναι απαραίτητο - αυτή η λειτουργία είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν χρησιμοποιείτε μικρόφωνο σε στούντιο. Αλλά θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο πρόσθετος εξοπλισμός με επιλογές αυξάνει επίσης την τιμή του μοντέλου. Η απάντηση στο ερώτημα πόσο κοστίζει ένα μικρόφωνο με διακόπτη roll-off μπορεί να περιλαμβάνει ποσά της τάξης των 40-50 χιλιάδων ρούβλια. Είναι αλήθεια ότι αυτό ισχύει για προϊόντα από γνωστές εταιρείες, διάσημες για την καλή τους ποιότητα. Τα μοντέλα πυκνωτών ευρείας μεμβράνης είναι επίσης κοινά. Αυτές οι εκδόσεις διακρίνονται για τον μεγάλο σχεδιασμό τους και τη μεγάλη διάμετρο μεμβράνης περίπου 3 cm Προορίζονται επίσης για ηχογράφηση, αλλά κυρίως για ερασιτεχνικές ανάγκες.
Μοντέλο Shure SM-58
Η αμερικανική εταιρεία Shure είναι ένας από τους ηγέτες στον τομέα παραγωγής ακουστικού εξοπλισμού. Σε αυτή την περίπτωση, εξετάζουμε το μοντέλο δυναμικού μικροφώνου SM-58, το οποίο είναι κατάλληλο για χρήση σε συναυλίες και σε ηχογραφήσεις στούντιο. Αυτό το μικρόφωνο Shur είναι καλό όχι μόνο για τα βασικά χαρακτηριστικά απόδοσης, αλλά και για τον εργονομικό σχεδιασμό του. Οι προγραμματιστές αυτής της εταιρείας παράγουν παραδοσιακά συμπαγή μοντέλα χειρός με βολικά σχήματα και αυτή η έκδοση ταιριάζει πλήρως στην έννοια του άνετου μινιμαλισμού.
Όσον αφορά τις ακουστικές δυνατότητες, η γέμιση έχει σχεδιαστεί για βαθιά επεξεργασία όλων των βασικών αποχρώσεων της φωνής. Η συσκευή λειτουργεί με ένα καρδιοειδές πολικό μοτίβο, το οποίο σας επιτρέπει να διακρίνετε ορθολογικά τις περιοχές στόχου και πλευρικού ήχου. Το εύρος συχνοτήτων κυμαίνεται από 50 Hz έως 15 kHz. Αυτό το φάσμα σάς επιτρέπει να υπολογίζετε στην αποκάλυψη των δυνατοτήτων των φωνητικών με έναν καθαρό και διαφανή ήχο. Το ερώτημα πόσο κοστίζει ένα μικρόφωνο σε αυτήν την έκδοση δεν θα απογοητεύσει επίσης τους οπαδούς της μάρκας: η μέση τιμή είναι 10 χιλιάδες, κάτι που δεν είναι κακό για μια συσκευή υψηλής ποιότητας αυτού του επιπέδου. Ειδικά αν λάβετε υπόψη την παρουσία τεχνολογικών χαρακτηριστικών, τα οποία εκφράζονται τόσο στον αρχικό σχεδιασμό όσο και στον σχεδιασμό των συστημάτων μεταγωγής.
Μοντέλο Neumann U 87 Ai
Ένα υψηλής ποιότητας και τεχνολογικά προηγμένο μοντέλο που προορίζεται για επαγγελματική χρήση Ορισμένοι ειδικοί θεωρούν αυτή τη συσκευή ως το πρότυπο των μικροφώνων στούντιο σήμερα. Η συσκευή διακρίνεται από πολλά πολικά μοτίβα, συμπεριλαμβανομένων των κυκλικών, των οκτώ και των καρδιοειδών. Και αν το μικρόφωνο "Shur" στην τροποποίηση SM-58 είναι, μάλλον, σχεδιασμένο να χρησιμοποιεί ένα συγκεκριμένο φάσμα ηχητικής κάλυψης, τότε σε αυτήν την περίπτωση ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει τον επιλογέα για να επιλέξει την πιο κατάλληλη διαμόρφωση σε στενές κατευθύνσεις. Επιπλέον, είναι δυνατή η μείωση των συχνοτήτων και η μείωση του σήματος. Αυτό αφορά την επεξεργασία του κατώτερου φάσματος.
Αν μιλάμε για χαρακτηριστικά σχεδιασμού, εκφράζονται σε αυξημένο μέγεθος της μεμβράνης, τη χρήση ενός συνδετήρα νέας γενιάς XLR3F, καθώς και ενός διακόπτη εξασθενητή 10 dB. Αυτό το μοντέλο είναι επίσης ιδανικό για ερασιτεχνικές εργασίες, καθώς η εργονομία της ρύθμισης και του ελέγχου υλοποιείται σύμφωνα με το παραδοσιακό σχήμα. Υπάρχει όμως και ένα μειονέκτημα που έχει αυτό το μικρόφωνο. Η τιμή της συσκευής είναι περίπου 220-230 χιλιάδες Για το λόγο αυτό, αυτή η τροποποίηση χρησιμοποιείται κυρίως από μεγάλα μουσικά στούντιο και τηλεοπτικές εταιρείες που πρέπει να παρέχουν καθαρό ήχο υψηλής ποιότητας.
Μοντέλο Sennheiser MK 8
Ο Γερμανός κατασκευαστής Sennheiser είναι μάλλον γνωστός για τον παραδοσιακό ακουστικό εξοπλισμό, καθώς και τα ακουστικά για επαγγελματική και ερασιτεχνική χρήση. Αλλά τα επιτυχημένα μικρόφωνα εμφανίζονται συχνά στις οικογένειες αυτής της μάρκας. Συγκεκριμένα, ένα καλό μικρόφωνο κατασκευασμένο από την MK 8 μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο στο σπίτι όσο και σε ηχογραφήσεις στούντιο. Αυτό είναι ένα μοντέλο συμπυκνωτή διπλού διαφράγματος, που χαρακτηρίζεται από ακριβή και απαλή μετάδοση ήχου. Για τη μεγιστοποίηση της φωνητικής απόδοσης, οι προγραμματιστές έχουν παράσχει τη δυνατότητα χρήσης πανκατευθυντικών, εκτεταμένων, υπερκαρδιοειδών και τυπικών καρδιοειδών πολικών διαμορφώσεων.
Ένα άλλο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του μοντέλου. Το γεγονός είναι ότι ο χρήστης του MK 8 έχει την ευκαιρία να προσαρμόσει οποιονδήποτε τύπο μίκτη στη διαδρομή ήχου μέσω ενός εξασθενητή τριών σταδίων. Γενικά, το σετ αξεσουάρ που περιλαμβάνονται σε αυτό το μοντέλο έκανε τη συσκευή σχεδόν καθολική, σε κάθε περίπτωση, αυτό ισχύει για τα κανάλια για τη σύνδεση του μοντέλου με εξοπλισμό τρίτων εκτός από το μίξερ. Τα συστήματα φιλτραρίσματος υψηλής ποιότητας αξίζουν επίσης ιδιαίτερη προσοχή, τα οποία, εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να εξαλείψουν τόσο την αναφερόμενη επίδραση της προσέγγισης της πηγής ήχου όσο και την επίδραση του δομικού θορύβου. Σε γενικές γραμμές, μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για ένα τεχνολογικά προηγμένο, λειτουργικό και απλά υψηλής ποιότητας μικρόφωνο. Η τιμή του μοντέλου όμως είναι επίσης αρκετά μεγάλη και ανέρχεται περίπου στις 50 χιλιάδες.
Πώς να επιλέξετε την καλύτερη επιλογή;
Όταν επιλέγετε ένα μικρόφωνο, είναι δύσκολο να εστιάσετε σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά χωρίς να έχετε σαφή κατανόηση της μελλοντικής λειτουργίας της συσκευής. Έτσι, οι διαφορές στις προσεγγίσεις στην επιλογή καθορίζονται όχι μόνο από το πεδίο εφαρμογής, αλλά και από τις λεπτές λεπτομέρειες της τεχνικής οργάνωσης της διαδικασίας εργασίας. Η μέθοδος σύνδεσης, οι απαιτήσεις εγγραφής, καθώς και πιθανές εξωτερικές επιρροές στη σχεδίαση της συσκευής είναι επίσης σημαντικές.
Ταυτόχρονα, όταν επιλέγετε μια συσκευή για καθολικές ανάγκες, οι ειδικοί συνιστούν να τηρείτε τα μέσα χαρακτηριστικά, εστιάζοντας ακόμα στις προηγμένες τεχνολογίες. Για παράδειγμα, η τυπική υποδοχή μικροφώνου XLR για ισορροπημένη σύνδεση δίνει σταδιακά τη θέση της στην πιο συμφέρουσα μορφή XLR3F. Είναι αλήθεια ότι τέτοιες αλλαγές επηρεάζουν κυρίως αξεσουάρ και εξωτερικά εξαρτήματα. Η εσωτερική πλήρωση με τη δομική διάταξη των ίδιων μεμβρανών ταινίας διατηρεί τη βασική διαμόρφωση με την επιφύλαξη μικρών προσαρμογών. Σε κάθε περίπτωση, θα πρέπει να βασιστείτε μόνο στην υψηλής ποιότητας υλοποίηση του τεχνικού σχεδιασμού του μικροφώνου εάν αγοράσετε ένα μοντέλο από μεγάλο κατασκευαστή. Ακόμα κι αν μια τροποποίηση προϋπολογισμού από έναν ελάχιστα γνωστό κατασκευαστή έχει παρόμοια ονομαστικά χαρακτηριστικά, αυτό δεν σημαίνει ότι στην πράξη το μοντέλο θα παρέχει την ίδια ποιότητα ήχου. Ωστόσο, υπάρχουν τέτοιες εξαιρέσεις.
Αυτή είναι η συνέχεια των θεμάτων:
Συνδύασα αυτά τα θέματα σε ένα και έτσι δημιούργησα μια νέα ανάρτηση, η οποία θα συζητά έναν εξαιρετικά ευαίσθητο ενισχυτή μικροφώνου, ο οποίος περιλαμβάνει πολλά ηλεκτρικά μικρόφωνα και σας επιτρέπει να λαμβάνετε αδύναμους ήχους στο φόντο του ακουστικού θορύβου φίλτρο παρουσίας, και μια συνδυασμένη σύνδεση χρησιμοποιείται επίσης ηλεκτρονικά μικρόφωνα.
Το φίλτρο παρουσίας είναι ρυθμισμένο σε συντονισμό σε συχνότητα 3–4 kHz, χάρη στην οποία η ομιλία γίνεται πιο κατανοητή και ξεχωρίζει από το επίπεδο του εξωτερικού ακουστικού θορύβου σε ένα δωμάτιο ή δρόμο. Η χρήση ενός φίλτρου αυξάνει το δυναμικό εύρος της διαδρομής λήψης-εκπομπής καταστέλλοντας το θόρυβο των ενεργών στοιχείων που βρίσκονται πάνω από τη συχνότητα συντονισμού του φίλτρου και επίσης μειώνει το επίπεδο των μη γραμμικών παραμορφώσεων, που εκφράζονται με τη μορφή συριγμού κατά τη δυνατή ομιλία. λόγω της εξασθένησης υψηλότερων αρμονικών πέρα από τη ζώνη διέλευσης του φίλτρου. Συχνά αυτός ο ήχος, χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο παρουσίας, συγχέεται με τη συμπίεση του ήχου, αλλά οι παραμορφώσεις που είναι εγγενείς σε αυτόν δεν εντοπίζονται. Ένα μικρόφωνο με τέτοια διόρθωση της απόκρισης συχνότητας φοβόταν λιγότερο τις ριπές ανέμου, απελευθερώθηκε γρήγορα από υπερφορτώσεις, έσωσε την εγγραφή και επομένως χρησιμοποιήθηκε για αναφορά.
Το πλήρες ακουστικό εύρος αντίληψης ήχου είναι 20 Hz - 20 kHz, αλλά για ακρόαση μουσικής αρκεί να έχετε μια στενότερη ζώνη συχνοτήτων 40 Hz - 15 kHz και για αναπαραγωγή ομιλίας μπορεί να περιοριστεί στα 300 Hz - 6 kHz.
Το ίδιο το ανθρώπινο αυτί είναι πιο ευαίσθητο σε μια συχνότητα περίπου 3 kHz, δηλαδή, η απόκριση συχνότητας του αυτιού θα έχει αύξηση σε αυτή τη συχνότητα, εστιάζοντας στη μέγιστη πυκνότητα φάσματος στην προφορική γλώσσα. Πιθανότατα έχετε προσέξει ότι αυτό είναι συνήθως χαρακτηριστικό για τις γυναίκες, προκειμένου να ακουστούν, καταφεύγουν σε ένα τσιριχτάρι της φωνής τους, εστιάζοντας στις συνιστώσες υψηλής συχνότητας του φάσματος ομιλίας. Αυτός ο ήχος διαδίδεται σε μεγάλες αποστάσεις όταν υπάρχει ισχυρός εξωτερικός θόρυβος. Η αναλογία που ορίζει η φύση μπορεί να συνταχθεί με το κλάμα ενός μωρού, που θα ξυπνήσει οποιονδήποτε.
Η τεχνική πλευρά επιλύεται με την κατασκευή ενός ενισχυτή μικροφώνου με εύρος συχνοτήτων διέλευσης 300 Hz - 6 kHz και η απόκριση συχνότητας του ενισχυτή έχει αύξηση 8 - 10 dB σε συχνότητα περίπου 3,5 kHz και πτώση μετά από 6 kHz . Η υψηλή γραμμικότητα και σταθερότητα των παραμέτρων του ενισχυτή διασφαλίζεται μέσω της χρήσης λειτουργικών ενισχυτών (op-amps) M1, M2, λόγω των οποίων το σήμα εξόδου δεν περιορίζεται στα 1,25 volt rms τάση.
Η ελάχιστη στάθμη θορύβου επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός ενισχυτή τρανζίστορ πεδίου T1 στο πρώτο στάδιο με πρόσθετη διόρθωση της απόκρισης συχνότητας στην περιοχή υψηλής συχνότητας, καθώς και χρησιμοποιώντας ένα χαμηλοπερατό φίλτρο στον λειτουργικό ενισχυτή M1, το οποίο περαιτέρω μειώνει τον εγγενή θόρυβο του ενισχυτή και της ακουστικής άνω των 6 kHz.
Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με το ηλεκτρικό μικρόφωνο Mic. Χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμένο κύκλωμα για τη σύνδεση ηλεκτρικών μικροφώνων, μπόρεσα να καταλάβω ακόμη και έναν ψίθυρο σε επίπεδο δυνατής συνομιλίας και συνεχούς ακουστικού θορύβου.
Υπενθυμίζω ότι η παράλληλη σύνδεση των μικροφώνων μειώνει τον δικό τους θόρυβο κατά 1,41 φορές, γεγονός που βελτιώνει την αναλογία σήματος/θορύβου ολόκληρης της διαδρομής, αν θεωρήσουμε τα μικρόφωνα ως το πρώτο στάδιο του ενισχυτή που είναι υπεύθυνο για αυτήν την παράμετρο. Η διαδοχική σύνδεση των μικροφώνων θεωρείται ως ενισχυτής με δυναμικό φορτίο, ο οποίος παρέχει συμπίεση του σήματος ήχου.
Χρησιμοποίησα δύο με τρία ζευγάρια μικρόφωνα ενεργοποιημένα. Η περαιτέρω αύξηση του αριθμού των μικροφώνων έχει μικρή επίδραση στην ποιότητα του ήχου. Ενδιαφέροντα αποτελέσματα λήφθηκαν χρησιμοποιώντας μικρόφωνα διαφορετικών τύπων, τα οποία μειώνουν σημαντικά την ανομοιομορφία της απόκρισης συχνότητας και τον εγγενή θόρυβο των ίδιων των μικροφώνων, και όσο χειρότερα είναι τα χαρακτηριστικά των μικροφώνων, τόσο πιο αισθητή είναι η αλλαγή στις παραμέτρους τους προς το καλύτερο όταν σε συνδυασμό.
Όταν χρησιμοποιείτε διαφορετικούς τύπους μικροφώνων, ο αριθμός των μικροφώνων μπορεί να είναι μονός. Σε αυτή την περίπτωση επιλέγω τη σύνδεσή τους με τέτοιο τρόπο ώστε στο μεσαίο σημείο της σύνδεσής τους να παίρνουμε περίπου τη μισή τάση τροφοδοσίας.
Σχέδιο.
Δεδομένου ότι ο ενισχυτής έχει υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου, για να αποφευχθεί ο θόρυβος του περιβάλλοντος και οι παρεμβολές, τα μικρόφωνα θα πρέπει να συγκολλούνται σε άμεση γειτνίαση με τη βαθμίδα εισόδου. Η εγκατάσταση μπορεί να γίνει τόσο σε εξαρτήματα SMD όσο και σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα για ογκομετρική τοποθέτηση. Στην τελευταία περίπτωση, όλες οι συνδέσεις μεταξύ ηλεκτρονικών εξαρτημάτων θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο σύντομες.
Παράμετροι ενισχυτή.
Ονομαστική τάση τροφοδοσίας 5 βολτ.
Το συνολικό κέρδος είναι 100. Το κέρδος του πρώτου σταδίου είναι 7,5.
Το μικρόφωνο είναι ένας ηλεκτροακουστικός μετατροπέας των ηχητικών δονήσεων σε ηλεκτρικά σήματα. Μέχρι πρόσφατα, τα μικρόφωνα ήταν σχετικά σπάνιες συσκευές. Σήμερα τα μικρόφωνα είναι παντού. Όλοι έχουν ένα smartphone στην τσέπη τους, το οποίο περιέχει πολλά μικρόφωνα, μερικές φορές μέχρι και τέσσερα. Ένα άλλο μικρόφωνο είναι στο χέρι, σε ένα έξυπνο ρολόι. Το iPhone 6 έχει τρία μικρόφωνα και το iPhone 6S έχει ακόμη τέσσερα. Το ένα εφαρμόζεται στο αυτί όταν μιλάμε, το άλλο χρησιμοποιείται για μεγάφωνο και ένα άλλο χρησιμοποιείται για την εγγραφή ήχου κατά τη λήψη με την κύρια κάμερα. Ένα από τα μικρόφωνα του iPhone χρησιμοποιείται για μείωση θορύβου. Στη λειτουργία hands-free, και τα τέσσερα μικρόφωνα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα, ανάλογα με τον προσανατολισμό του τηλεφώνου.
Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τα τεχνικά χαρακτηριστικά των μικροφώνων και θα δώσουμε ιδιαίτερη προσοχή σε ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά - την ευαισθησία, η οποία μπορεί να μετατραπεί από λογαριθμικές μονάδες σε γραμμικές χρησιμοποιώντας αυτόν τον μετατροπέα.
Οι κατασκευαστές μικροφώνων παράγουν δισεκατομμύρια μικρόφωνα κάθε χρόνο. Τα πρώτα μικρόφωνα εγκαταστάθηκαν σε τηλέφωνα και ραδιοφωνικούς πομπούς. Τα μικρόφωνα χρησιμοποιούνται πλέον στην ακουστική (μετάδοση και μετατροπή σε ηλεκτρικά σήματα και ροή ψηφιακών πληροφοριών φωνής, μουσικής, ήχων φυσικής προέλευσης), καθώς και για σκοπούς που δεν σχετίζονται με την ακουστική (σε διάφορους αισθητήρες). Σήμερα, τα μικρόφωνα χρησιμοποιούνται σε πολλές συσκευές: τηλέφωνα, συστήματα δημόσιας αναγγελίας, εξοπλισμό ραδιοφωνικής και τηλεοπτικής μετάδοσης, εγγραφή βίντεο, μεγάφωνα, συστήματα αναγνώρισης ομιλίας, συστήματα ερμηνείας με τη συμμετοχή ανθρώπινου μεταφραστή ή (ακόμα και αν όχι σήμερα, αλλά πολύ σύντομα ) σε πλήρως αυτοματοποιημένα συστήματα διερμηνείας.
Πολλά συστήματα χρησιμοποιούν μικρόφωνα για άλλους σκοπούς εκτός από την ακουστική. Πρόκειται για αισθητήρες για τη μέτρηση αποστάσεων, συσκευές που μπορούν να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν διάφορες συσκευές ως απόκριση σε ένα συγκεκριμένο ηχητικό σήμα, αισθητήρες που ανιχνεύουν την παρουσία ορισμένων ήχων, όπως το χτύπημα των κινητήρων. Όταν συμβαίνουν χτυπήματα έκρηξης, τέτοιοι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες ανιχνεύουν την παρουσία τους, έτσι ώστε η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου να μπορεί να λάβει μέτρα για την αποτροπή τους.
Ταξινόμηση μικροφώνου
Υπάρχουν επίσης εξειδικευμένα μικρόφωνα. Ένα παράδειγμα τέτοιων μικροφώνων είναι τα υδρόφωνα, που χρησιμοποιούνται για την ακρόαση και την εγγραφή υποβρύχιων ήχων, όπως αυτοί που παράγονται από θαλάσσια θηλαστικά ή υποβρύχια. Άλλα παραδείγματα είναι τα μικρόφωνα επαφής και τα πιεζοηλεκτρικά pickups επαφής, τα οποία συλλαμβάνουν ηχητικές δονήσεις από στερεά αντικείμενα και, ταυτόχρονα, δεν αναλαμβάνουν καλά τους κραδασμούς του αέρα.
Τα μικρόφωνα ταξινομούνται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:
Προδιαγραφές μικροφώνου
Τι τύπο μικροφώνου να επιλέξω για ηχογράφηση ορχήστρας, τραγουδιστή, snare drum ή κιθάρας; Καρδιοειδές, πανκατευθυντικό ή ίσως εξαιρετικά κατευθυντικό, εξαιρετικά ευαίσθητο μικρόφωνο; Τι γίνεται με την τιμή; Είναι πραγματικά δυνατό ένα μικρόφωνο 20.000 $ να ηχογραφεί ήχο 200 φορές καλύτερο από ένα μικρόφωνο 100 $ ή 20.000 φορές καλύτερο από ένα μικρόφωνο δολαρίων (αυτό είναι περίπου το κόστος των μικροφώνων που είναι εγκατεστημένα σε iPhone ή φθηνά μικρόφωνα υπολογιστών). Τι θα γινόταν αν σας έλεγα ότι ένα μικρόφωνο που δεν έχει καν όνομα θα ακούγεται πολύ καλύτερα από ένα Neumann αξίας 20.000 δολαρίων τοποθετημένο σε κάμερα πέντε μέτρα από την πηγή ήχου; Είναι πιθανό να απαντήσετε σε αυτές τις ερωτήσεις εάν μάθετε να διαβάζετε και να κατανοείτε τις προδιαγραφές του μικροφώνου.
Ως παράδειγμα, εξετάστε τα χαρακτηριστικά του δυναμικού μικροφώνου καρδιοειδούς Shure PGA48:
- Ευαισθησία στο 1 kHz χωρίς φορτίο: -53,5 dBV/Pa (2,10 mV/Pa) σε επίπεδο ευαισθησίας αναφοράς 1 Pa = 94 dB SPL
- Ονομαστική περιοχή συχνοτήτων: 70–15000 Hz
- Μοτίβο κατεύθυνσης: Καρδιοειδές
- Μονάδα ηλεκτρικής σύνθετης αντίστασης: 600 ohms
- Υποδοχή εξόδου: τριπολικός επαγγελματικός σύνδεσμος XLR (βύσμα)
Τώρα ας δούμε τα χαρακτηριστικά των μικροφώνων με περισσότερες λεπτομέρειες.
Ευαισθησία σε ντεσιμπέλ και γραμμικές μονάδες
Το μικρόφωνο είναι ένας μετατροπέας που μετατρέπει την ηχητική πίεση σε ηλεκτρική τάση εξόδου. Η ευαισθησία του είναι η αναλογία μεταξύ της ηχητικής πίεσης εισόδου και της ηλεκτρικής τάσης εξόδου. Δείχνει πόσο καλά το μικρόφωνο εκτελεί αυτή τη λειτουργία μετατροπής. Ένα μικρόφωνο υψηλής ευαισθησίας παράγει υψηλότερη τάση για μια δεδομένη ηχητική πίεση και επομένως απαιτεί μικρότερο κέρδος στο μίκτη ή στη συσκευή εγγραφής ήχου. Ωστόσο, η ευαισθησία δεν επηρεάζει τη συνολική ποιότητα του μικροφώνου.
Η ευαισθησία μπορεί να εκφραστεί σε βολικές γραμμικές μονάδες ως ο λόγος της τάσης εξόδου του μικροφώνου σε millivolt σε μια ανοιχτή έξοδο ή σε ένα φορτίο 1 kΩ προς την πίεση ενός σήματος ημιτονικού κύματος 1 kHz. Είναι αυτή η προσέγγιση, ωστόσο, πολύ ασυνεπής, που υιοθετείται στα ρωσικά GOST, τα οποία περιγράφουν τις παραμέτρους των μικροφώνων και τη μέτρησή τους. Οι λογαριθμικές μονάδες που χρησιμοποιούνται συχνά δεν είναι πολύ σαφείς σε μη τεχνικούς ανθρώπους.
Η ευαισθησία του μικροφώνου συνήθως (στην Ευρώπη και την Αμερική, αλλά όχι σύμφωνα με τη ρωσική GOST) εκφράζεται σε λογαριθμικές μονάδες (ντεσιμπέλ) και συνήθως μετριέται εκπέμποντας ένα ημιτονοειδές σήμα με συχνότητα 1 kHz και πίεση 1 pascal (1 Pa = 1 N/m² = 10 dynes/ cm² = 10 microbar, που αντιστοιχεί σε ισοδύναμο επίπεδο ηχητικής πίεσης 94 dB SPL Ορισμένοι κατασκευαστές μικροφώνων χρησιμοποιούν διαφορετικό επίπεδο ευαισθησίας αναφοράς - 74 dB SPL, το οποίο αντιστοιχεί σε πίεση 0,1 Pa ή 1 dyne. /cm², ωστόσο, συνιστάται η χρήση 94 dB SPL Το επίπεδο ηχητικής πίεσης των 74 dB είναι πολύ κοντά στα τυπικά επίπεδα θορύβου.
Η ποσότητα του σήματος που λαμβάνεται από ένα μικρόφωνο είναι ένα μέτρο της ευαισθησίας του. Όσο υψηλότερο είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία του μικροφώνου. Λόγω του πολύ μεγάλου εύρους της ανθρώπινης ακοής και της ευκολίας χρήσης μιας λογαριθμικής κλίμακας για τη μέτρηση των ήχων, η ευαισθησία των μικροφώνων συχνά μετράται σε ντεσιμπέλ σε σχέση με ένα επίπεδο ευαισθησίας αναφοράς 1 V/Pa. Αυτό είναι ένα πολύ υψηλό επίπεδο, που υπερβαίνει κατά πολύ την ευαισθησία οποιουδήποτε μικροφώνου, επομένως η ευαισθησία τους σε ντεσιμπέλ εκφράζεται σε αρνητικές τιμές. Αυτός ο μετατροπέας μονάδων χρησιμοποιεί τους ακόλουθους τύπους για να μετατρέψει την ευαισθησία σε ντεσιμπέλ σε γραμμικές μονάδες mV/Pa και αντίστροφα:
S dB re 1V/Pa = 20 log 10 (TFmV/Pa/1000 mV/Pa)
TF mV/Pa = 1000 mV/Pa × 10 (S dB re 1V/Pa/20).
S dB σε σχέση με 1V/Pa - ευαισθησία σε ντεσιμπέλ σε σχέση με 1 V/Pa,
TF mV/Pa - ευαισθησία σε mV/Pa και
1000 mV/Pa = 1 V/Pa είναι ένα επίπεδο ευαισθησίας αναφοράς ίσο με μια τάση 1 V που παράγεται από ένα μικρόφωνο όταν εκτίθεται σε ηχητική πίεση 1 Pa.
Η λογαριθμική ευαισθησία σε ντεσιμπέλ με καθορισμένο επίπεδο αναφοράς είναι μια «απόλυτη» τιμή, δηλαδή μπορεί πάντα να μετατραπεί σε mV/Pa ή σε οποιαδήποτε άλλη γραμμική τιμή.
Γιατί ακριβώς 94 ή 74 ντεσιμπέλμπορείτε να δείτε σε όλα τα άρθρα που είναι αφιερωμένα στην ευαισθησία του μικροφώνου; Αυτό οφείλεται στο ότι το επίπεδο κατωφλίου ανθρώπινης ακοής είναι 2 10-5 N/m² ή 20 µPa για ημιτονοειδές κύμα 1 kHz. Αυτός είναι ο πιο ήσυχος ήχος που μπορεί να ανιχνεύσει ένας υγιής νέος. Το επίπεδο ηχητικής πίεσης σε ντεσιμπέλ P SPL, μετρούμενο σε σχετική κλίμακα για πίεση 1 Pa, που χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση της ευαισθησίας των μικροφώνων, καθορίζεται από τον τύπο
P SPL = 20·Log10(P/P0),
όπου P = 1 Pa και P0 = 2·10-5 Pa. Αυτό είναι,
P SPL = 20·Log10(1/2·10-5) = 93,979 dB.
Εάν χρησιμοποιήσουμε ως επίπεδο αναφοράς μια πίεση όχι 1 pascal, αλλά 1 dyne/cm² = 2·10-4 Pa, τότε έχουμε:
P SPL = 20·Log10(1/2·10-4) = 73,979 dB.
Σημειώστε ότι αυτές οι δύο τιμές διαφέρουν ακριβώς κατά 20 ντεσιμπέλ. Σημειώστε επίσης ότι 94 και 74 ντεσιμπέλ είναι απόλυτες τιμέςηχητική πίεση ίση με 1 Pa και 1 dyne/cm², αντίστοιχα. .
Οι υψηλότερες τιμές ευαισθησίας ντεσιμπέλ υποδεικνύουν υψηλότερη ευαισθησία, για παράδειγμα, ένα μικρόφωνο με ευαισθησία -50 dB είναι πιο ευαίσθητο από ένα μικρόφωνο με ευαισθησία -65 dB. Η ευαισθησία των υδροφώνων εκφράζεται συνήθως σε ντεσιμπέλ σε σχέση με ένα επίπεδο αναφοράς 1 V/μPa.
Αν και η ευαισθησία δεν αποτελεί ένδειξη της ποιότητας του μικροφώνου, αυτό το χαρακτηριστικό έχει ιδιαίτερη σημασία κατά την εγγραφή τόσο αδύναμων ήχων όπως, για παράδειγμα, η κίνηση των εμβρύων στα αυγά κοτόπουλου. Ταυτόχρονα, εάν θέλετε να ηχογραφήσετε τον ήχο ενός σφυριού σφυρηλάτησης, τότε χρησιμοποιώντας ένα εξαιρετικά ευαίσθητο μικρόφωνο, τα στάδια εισόδου του προενισχυτή ή του μίκτη πιθανότατα θα υπερφορτωθούν, γεγονός που θα οδηγήσει σε παραμόρφωση. Τα μικρόφωνα κυνηγετικών όπλων χρησιμοποιούν πολύ ευαίσθητες κεφαλές για την εγγραφή ήχων από μακρινές πηγές. Ταυτόχρονα, τα μικρόφωνα για την εγγραφή ομιλίας ή φωνητικών που βρίσκονται λίγα μόλις εκατοστά από την πηγή ήχου, όπως το Shure PG48 που αναφέραμε παραπάνω, διαθέτουν κάψουλες μικροφώνου που είναι πολύ λιγότερο ευαίσθητες. Η ευαισθησία του μικροφώνου είναι μόνο ένας παράγοντας μεταξύ πολλών που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή μικροφώνου για μια συγκεκριμένη εφαρμογή.
Στις προδιαγραφές μικροφώνου, συνήθως υποδεικνύεται η ευαισθησία ανοικτό κύκλωμα, δηλαδή χωρίς φορτίο. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τη μέτρηση της ευαισθησίας με αυτόν τον τρόπο. Πρώτον, σε αυτήν την περίπτωση μπορείτε να υπολογίσετε πώς θα λειτουργεί το μικρόφωνο υπό οποιοδήποτε φορτίο. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να γνωρίζετε μόνο δύο ποσότητες: την ευαισθησία χωρίς φορτίο και τη συνολική σύνθετη αντίσταση εξόδου του μικροφώνου. Δεύτερον, στον σύγχρονο εξοπλισμό επεξεργασίας και ενίσχυσης ήχου, για αποτελεσματική χρήση τα μικρόφωνα συνδέονται πάντα με φορτίο υψηλής σύνθετης αντίστασης, για παράδειγμα, ένα μικρόφωνο 200 ohm θα πρέπει να συνδέεται με ένα φορτίο με αντίσταση τουλάχιστον 2 kOhm. Τότε μπορούμε να υποθέσουμε ότι το μικρόφωνο λειτουργεί σε ανοιχτό κύκλωμα. Η ευαισθησία ανοιχτού κυκλώματος είναι επίσης χρήσιμη για τη σύγκριση της ευαισθησίας διαφορετικών μικροφώνων.
Όταν συγκρίνετε την ευαισθησία των μικροφώνων διαφορετικών κατασκευαστών, θα πρέπει να λάβετε υπόψη ποια επίπεδα ευαισθησίας αναφοράς χρησιμοποιούνται στις προδιαγραφές - τα 94 ή 74 dB SPL που αναφέρονται παραπάνω. Για παράδειγμα, το μικρόφωνο Shure PGA48 που χρησιμοποιείται ως παράδειγμα έχει ευαισθησία 2,1 mV/Pa, που αντιστοιχεί σε ευαισθησία –73,5 dB re 1 V/dyne cm² και –53,5 dB re 1 V/Pa. Μπορεί να φανεί ότι η διαφορά στις τιμές ευαισθησίας σε ντεσιμπέλ είναι ακριβώς 20 dB. Έτσι, για να συγκρίνετε την ευαισθησία των μικροφώνων διαφορετικών κατασκευαστών, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον μετατροπέα μας για να μετατρέψετε διαφορετικές τιμές σε ένα επίπεδο ευαισθησίας αναφοράς.
Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις τυπικές τιμές ευαισθησίας μικροφώνων με διαφορετικούς τύπους μετατροπέων σε dBV/Pa και mV/Pa.
Ευαισθησία ισχύος
Στη βιβλιογραφία για τα δυναμικά μικρόφωνα που δημοσιεύθηκαν πριν από τα μέσα του περασμένου αιώνα, και στα χαρακτηριστικά των ίδιων των μικροφώνων εκείνης της εποχής, μπορεί κανείς να βρει χαρακτηριστικά της ευαισθησίας ισχύος των μικροφώνων που υιοθετήθηκαν στην αυγή της ανάπτυξης της ραδιοφωνικής εκπομπής. όταν χρησιμοποιήθηκε η έννοια της αντιστοίχισης της σύνθετης αντίστασης εισόδου και εξόδου. Σύμφωνα με αυτή την ιδέα, το μικρόφωνο έπρεπε να συνδεθεί με ένα φορτίο με σύνθετη αντίσταση ίση με την εσωτερική σύνθετη αντίσταση του μικροφώνου. Η ιδέα της αντιστοίχισης τάσης υιοθετήθηκε αργότερα και παραμένει σχετική με τα μικρόφωνα και τους ενισχυτές σήμερα. Δηλαδή, τώρα πιστεύεται ότι η σύνθετη αντίσταση οποιουδήποτε προενισχυτή δεν πρέπει να είναι μικρότερη από μια τάξη μεγέθους (δέκα φορές) υψηλότερη από την εσωτερική αντίσταση του μικροφώνου. Επομένως, η έννοια της ευαισθησίας στην ισχύ του μικροφώνου είναι καθαρά ιστορικού ενδιαφέροντος και δεν συζητείται εδώ.
Αναπαραγώγιμη ζώνη συχνοτήτων
Το γράφημα απόκρισης συχνότητας δείχνει το εύρος των συχνοτήτων που αναπαράγει το μικρόφωνο στην περιοχή των 20 Hz - 20 kHz, δηλαδή στο εύρος της ανθρώπινης ακοής. Συχνά αυτό το γράφημα έχει καμπύλες για διαφορετικές αποστάσεις από το μικρόφωνο έως την πηγή ήχου. Το διάγραμμα προέκυψε ως αποτέλεσμα της δοκιμής του μικροφώνου σε θάλαμο μέτρησης ήχου (ανηχοϊκό), ο οποίος εξασφαλίζει την πλήρη απορρόφηση των ανακλώμενων ήχων. Το υπό δοκιμή μικρόφωνο τοποθετείται μπροστά από ένα βαθμονομημένο μεγάφωνο που εκπέμπει ροζ θόρυβο του οποίου η φασματική πυκνότητα μειώνεται κατά 3 dB ανά οκτάβα. Το σήμα εξόδου του μικροφώνου αναλύεται και τα αποτελέσματα της ανάλυσης παρουσιάζονται με τη μορφή γραφήματος απόκρισης συχνότητας, στον οριζόντιο άξονα του οποίου η συχνότητα υποδεικνύεται σε λογαριθμική κλίμακα και στον κατακόρυφο άξονα το σχετικό επίπεδο σήματος σε ντεσιμπέλ.
Κατευθυντικό χαρακτηριστικό
Το κατευθυντικό χαρακτηριστικό (διάγραμμα) ενός μικροφώνου δείχνει την εξάρτηση της ευαισθησίας του μικροφώνου από την κατεύθυνση πρόσπτωσης του ηχητικού κύματος σε σχέση με τον ακουστικό άξονά του. Συνήθως, αυτό το χαρακτηριστικό αντιπροσωπεύεται σε πολικές συντεταγμένες, στις οποίες κάθε σημείο του επιπέδου καθορίζεται από την απόσταση από την αρχή έως αυτό το σημείο (πολική ακτίνα) και τη γωνία μεταξύ της διεύθυνσης μηδέν και της κατεύθυνσης προς αυτό το σημείο (αζιμούθιο). Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα μικρόφωνα είναι πανκατευθυντικά μικρόφωνα ή κατευθυντικά μικρόφωνα με πολικό μοτίβο με τη μορφή καρδιοειδούς, υποκαρδιοειδούς, υπερκαρδιοειδούς και υπερκαρδιοειδούς. Διατίθενται επίσης αμφίδρομα μικρόφωνα με πολικό μοτίβο οκτώ.
Ολική εσωτερική αντίσταση (εξόδου).
Η συνολική εσωτερική ηλεκτρική αντίσταση (σύνθετη αντίσταση) περιγράφει την αντίσταση του μαγνητικού πηνίου ή της μεμβράνης στην περίπτωση μικροφώνου ταινίας ή την αντίσταση εξόδου ενός προενισχυτή στην περίπτωση ενός μικροφώνου συμπυκνωτή. Το εύρος τιμών του συνολικού συντελεστή εσωτερικής αντίστασης για διαφορετικούς τύπους μικροφώνων είναι μεγάλο - από 1 ohm για μικρόφωνο με κορδέλα έως δεκάδες και εκατοντάδες megaohms για πυκνωτικά μικρόφωνα. Ωστόσο, τα πυκνωτικά μικρόφωνα έχουν πάντα έναν εσωτερικό προενισχυτή, η σύνθετη αντίσταση εξόδου του οποίου είναι σημαντικά (αρκετές τάξεις μεγέθους) μικρότερη από την αντίσταση εξόδου της ίδιας της κεφαλής του πυκνωτικού μικροφώνου.
Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1950, οι μηχανικοί ηχογράφησης ταίριαζαν με τις σύνθετες αντιστάσεις των μικροφώνων και των ενισχυτών. Ωστόσο, σήμερα, κανείς δεν ασχολείται πλέον με την αντιστοίχιση των σύνθετων αντιστάσεων των μικροφώνων με τους ενισχυτές, καθώς συνήθως η εσωτερική σύνθετη αντίσταση εξόδου του ίδιου του μικροφώνου ή του προενισχυτή του είναι σχετικά χαμηλή, ενώ η σύνθετη αντίσταση εισόδου ενός ενισχυτή ισχύος ή μίκτη είναι σχετικά υψηλή ( συνήθως περισσότερο από μια τάξη μεγέθους υψηλότερη).
Θερμικός θόρυβος και ισοδύναμο επίπεδο θορύβου
Μπορούμε να ακούμε ξεκάθαρα τον ήσυχο θόρυβο συριγμού των μικροφώνων και των ενισχυτών (δεν πρέπει να συγχέεται με το βουητό δικτύου!), που είναι θερμικός θόρυβος που προκύπτει από την κίνηση Brown των ιονισμένων μορίων σε έναν αγωγό με ηλεκτρική αντίσταση. Αυτός ο θόρυβος είναι πάντα παρών και είναι αδύνατο να απαλλαγούμε από αυτόν. Τα σύγχρονα μικρόφωνα έχουν συνολική εσωτερική μονάδα αντίστασης 150–300 Ohms και αυτή η αντίσταση δημιουργεί θερμικό θόρυβο ακόμη και αν δεν υπάρχει ηχητικό σήμα. Οι ημιαγωγοί και οι αντιστάσεις του ενισχυτή στους οποίους συνδέονται τα μικρόφωνα δημιουργούν επίσης θόρυβο, ο οποίος επίσης δεν μπορεί να εξαλειφθεί, αλλά μπορεί να μειωθεί κάπως με διάφορους τρόπους. Ο χαμηλός θόρυβος είναι ιδιαίτερα χρήσιμος όταν εργάζεστε με πολύ ήσυχους ήχους, καθώς τέτοιοι ήχοι μπορούν να πνιγούν από τον αναπόφευκτο θόρυβο του μικροφώνου και του ενισχυτή.
Ο εγγενής θόρυβος των μικροφώνων συνήθως δίνεται στα χαρακτηριστικά τους με τη μορφή αναλογίας σήματος προς θόρυβο σε ντεσιμπέλ ή με τη μορφή ποσότητας αυτοθόρυβος, το οποίο υποδεικνύεται ως ισοδύναμο επίπεδο θορύβου. Για παράδειγμα, ο αυτοθόρυβος του πυκνωτικού μικροφώνου iSK BM-800 είναι 16 dB(A). Εδώ, τα ντεσιμπέλ βαρύτητας Α (dB(A)) μετρούν τη στάθμη ηχητικής πίεσης του φίλτρου στάθμισης Α σε σχέση με ηχητική πίεση 20 μPa, που αντιστοιχεί στο όριο ανθρώπινης ακοής. Το φίλτρο A έχει σχεδιαστεί για να μετράει σχετικά ήσυχους ήχους και να φιλτράρει το θόρυβο χαμηλής συχνότητας. Με αυτήν τη μέθοδο μέτρησης του αυτοθορύβου, τα αποτελέσματα κάτω από 15 dB(A) θεωρούνται καλά. Υπάρχει μια άλλη μέθοδος για τη μέτρηση του θορύβου, με την οποία τα μικρόφωνα έχουν καλά χαρακτηριστικά θορύβου εάν το αποτέλεσμα της μέτρησης είναι μικρότερο από 30 dB.
Απόλυτο επίπεδο ηχητικής πίεσης
Κατά την εγγραφή ήχου, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε ποια μέγιστη στάθμη ηχητικής πίεσης μπορεί να αντέξει το μικρόφωνο που χρησιμοποιείται χωρίς να υπερβεί τον συνολικό συντελεστή αρμονικής παραμόρφωσης που καθορίζεται στην κανονιστική και τεχνική τεκμηρίωση (συνήθως 0,5, 1 ή 3%) και, φυσικά, χωρίς περιορισμό σήμα στο οποίο το ημιτονοειδές κύμα μετατρέπεται σε μαίανδρο. Η παραμόρφωση 0,5 τοις εκατό μπορεί να μετρηθεί, αλλά δεν μπορεί να ακουστεί. Για παράδειγμα, η μέγιστη στάθμη ηχητικής πίεσης του μικροφώνου iSK BM-800 είναι 132 dB σε συχνότητα 1 kHz με συνολικό συντελεστή αρμονικής παραμόρφωσης 1%.
Δυναμικό εύρος
Το δυναμικό εύρος ενός μικροφώνου ορίζεται ως το εύρος των ηχητικών πιέσεων σε ντεσιμπέλ, το ανώτερο όριο του οποίου περιορίζεται από τη μέγιστη στάθμη ηχητικής πίεσης και το κατώτερο όριο περιορίζεται από το ισοδύναμο επίπεδο αυτοθορύβου που μετράται με ένα φίλτρο τύπου Α. Στο παράδειγμά μας του πυκνωτικού μικροφώνου iSK BM-800, το δυναμικό εύρος μπορεί να υπολογιστεί ως 132 dB – 16 dB = 116 dB. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι πολλοί κατασκευαστές μικροφώνων δεν αναφέρουν το δυναμικό εύρος στις προδιαγραφές των προϊόντων τους.
Εφέ εγγύτητας
Κάθε κατευθυντικό μικρόφωνο χαρακτηρίζεται από ένα εφέ εγγύτητας, το οποίο εκφράζεται με την έμφαση στις χαμηλές συχνότητες όταν η πηγή ήχου πλησιάζει το μικρόφωνο. Τα πανκατευθυντικά μικρόφωνα δεν έχουν αποτέλεσμα εγγύτητας, ενώ τα καρδιοειδή δυναμικά φωνητικά μικρόφωνα έχουν έως και 16 dB ενίσχυση χαμηλής συχνότητας και ακόμη περισσότερο όταν ο τραγουδιστής αγγίζει το μικρόφωνο με τα χείλη του. Το φαινόμενο εγγύτητας εμφανίζεται συνήθως στην απόκριση συχνότητας των μικροφώνων με τη μορφή ξεχωριστών καμπυλών που υποδεικνύουν την απόσταση από το μικρόφωνο έως την πηγή ήχου. Οι παρουσιαστές του ραδιοφώνου χρησιμοποιούν συχνά το εφέ εγγύτητας για να προσθέσουν βάθος στη φωνή τους. Ταυτόχρονα, αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να βλάψει την ευκρίνεια της ομιλίας.
Αρμονική παραμόρφωση
Στην ακουστική, ο συντελεστής ολικής αρμονικής παραμόρφωσης ενός σήματος ορίζεται ως ο λόγος του αθροίσματος των δυνάμεων όλων των αρμονικών στοιχείων προς την ισχύ της θεμελιώδους συχνότητας και χαρακτηρίζει τη γραμμικότητα του ηχοσυστήματος. Συνήθως εκφράζεται ως ποσοστό. Εάν η συνολική αρμονική παραμόρφωση είναι χαμηλή, τα εξαρτήματα του συστήματος ηχείων (μικρόφωνο, προενισχυτής, μίκτη, ενισχυτής ισχύος και μεγάφωνο) μπορούν να αναπαράγουν τον ήχο με μεγαλύτερη ακρίβεια. Για να βαθμονομήσετε το μικρόφωνο, χρησιμοποιήστε ένα δοκιμαστικό ηχείο που εκπέμπει ένα καθαρό ηχητικό σήμα ημιτονικού κύματος. Το ηχητικό σήμα που επηρεάζει το μικρόφωνο αναλύεται για την παρουσία των πρώτων πέντε αρμονικών της βασικής συχνότητας.
Τύπος υποδοχής μικροφώνου
Τα μικρόφωνα για οικιακή χρήση χρησιμοποιούν συνήθως στερεοφωνικές ή μονοφωνικές υποδοχές τηλεφώνου TRS με διάμετρο βύσματος 6,35 mm, 3,5 mm ή 2,5 mm. Τα επαγγελματικά μικρόφωνα χρησιμοποιούν συνήθως μια τριπολική υποδοχή XLR που έχει σχεδιαστεί για να μεταδίδει ένα ισορροπημένο ηχητικό σήμα. Μερικές φορές χρησιμοποιούνται άλλοι σύνδεσμοι, για παράδειγμα, σε ραδιοερασιτεχνικό ή επαγγελματικό εξοπλισμό επικοινωνιών.
Τριπολικός σύνδεσμος XLR που χρησιμοποιείται για ισορροπημένη μετάδοση σήματος ήχουπάνω από θωρακισμένο καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους, αξίζει ιδιαίτερης προσοχής. Χρησιμοποιείται στη συντριπτική πλειοψηφία των επαγγελματικών μικροφώνων. Οι ισορροπημένες γραμμές επιτρέπουν τη χρήση μακριών καλωδίων επειδή μειώνουν την ευαισθησία των καλωδίων σε εξωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Το καλώδιο έχει δύο καλώδια για τη μετάδοση ενός σήματος ήχου - το ένα καλώδιο μεταφέρει ένα άμεσο σήμα από το μικρόφωνο (ακίδα 2), το άλλο είναι αντίστροφο (αντιφάση), η πολικότητα του οποίου είναι αντίθετη από το άμεσο σήμα (ακίδα 3). Αυτά τα δύο καλώδια συνδέονται στην είσοδο ενός διαφορικού ενισχυτή, ο οποίος ενισχύει τη διαφορά τάσης μεταξύ των δύο ισορροπημένων γραμμών και απορρίπτει τον θόρυβο κοινής λειτουργίας. Η συστροφή των καλωδίων μειώνει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που προκαλούνται από την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Το τρίτο καλώδιο είναι η θωράκιση του καλωδίου, η οποία συνδέεται με την ακίδα 1 του βύσματος XLR.
συμπεράσματα
Ελπίζουμε ότι αφού διαβάσετε αυτό το άρθρο, θα μπορείτε να διαβάσετε και να κατανοήσετε τις προδιαγραφές μικροφώνου, να τις συγκρίνετε και να επιλέξετε το μικρόφωνο που χρειάζεστε για μια συγκεκριμένη εργασία. Ωστόσο, να θυμάστε ότι τα χαρακτηριστικά παρέχουν μόνο αντικειμενικές πληροφορίες σχετικά με τις ηλεκτροακουστικές δυνατότητες του μικροφώνου και δεν μπορούν να δείξουν πώς θα ακούγεται το μικρόφωνο. Δεν μπορούν να σου πουν τα πάντα για την ποιότητα του μικροφώνου. Για παράδειγμα, σίγουρα δεν θα σας πουν για την ποιότητα των στοιχείων συγκόλλησης στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος ενός προενισχυτή ή για την ποιότητα κατασκευής της μεμβράνης μιας κάψουλας πυκνωτικού μικροφώνου.
Τι γίνεται με την τιμή; Αξίζει να θυμηθούμε ότι γνωστοί κατασκευαστές μικροφώνων χρησιμοποιούν τις ίδιες μεθόδους προσέλκυσης μη τεχνικών αγοραστών που βασίζονται στον σνομπισμό που χρησιμοποιούν οι εταιρείες αρωμάτων και μόδας. «Τα μικρόφωνα Neumann αναγνωρίζονται από επαγγελματίες σε όλο τον κόσμο! Μπορούν να βρεθούν σε οποιοδήποτε στούντιο ηχογράφησης που σέβεται τον εαυτό του! Αν έχεις τον Neumann, είσαι αληθινός επαγγελματίας!».
V. M. Sapozhkov. Ακουστική. M. - "Κράτηση κατά παραγγελία"
Για να συναρμολογήσουμε το ευαίσθητο κύκλωμα μικροφώνου θα χρειαστούμε:
1. Τρανζίστορ BC547 ή KT3102, μπορείτε να δοκιμάσετε το KT315.2. Αντιστάσεις R1 και R2 ονομαστικής τιμής 1 kOhm. Για να αυξήσετε την ευαισθησία του R1 για την κάψουλα, ονομαστική από 0,5 - 10 kOhm.
4. Δίσκος κεραμικός πυκνωτής ονομαστικής αξίας 100-300 pF. Μπορεί να παραλειφθεί εάν αρχικά δεν υπάρχουν "ακίδες" ή διεγέρσεις του ενισχυτή.
5. Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 5-100 µF (6,3 -16 V).
Πρώτα απ 'όλα, ας προσδιορίσουμε την πολικότητα της σύνδεσης της κάψουλας μικροφώνου. Αυτό γίνεται απλά: το μείον συνδέεται πάντα με το σώμα. Στη συνέχεια συναρμολογούμε το κύκλωμα, είτε επιφανειακά είτε σε μίνι πλακέτα. Ολόκληρη η ευαισθησία του προενισχυτή θα εξαρτηθεί από το κέρδος του τρανζίστορ και της επιλεγμένης αντίστασης R1. Συνήθως ο ενισχυτής συναρμολογείται και λειτουργεί αμέσως η ευαισθησία του πρέπει να είναι επαρκής με ρεζέρβα.
Η εγγραφή έγινε με χρήση κάψουλα χωρίς κύκλωμα προενισχυτή.
Η εγγραφή έγινε σε κάψουλα από κύκλωμα προενισχυτή.
Η διαφορά είναι ορατή με γυμνό μάτι. Τώρα δεν χρειάζεται να κρεμάτε ένα μικρόφωνο στο λαιμό σας και να φωνάζετε μέσα του. Μπορείτε εύκολα να το βάλετε στο τραπέζι και να μιλήσετε χωρίς καμία επιπλέον προσπάθεια. Λοιπόν, εάν η ευαισθησία αποδειχθεί πολύ υψηλή, τότε μπορείτε πάντα να τη μειώσετε χωρίς προβλήματα χρησιμοποιώντας τις ρυθμίσεις στο λειτουργικό σύστημα.
Μια φορά κι έναν καιρό, έφτιαξα ένα εξαιρετικά κατευθυντικό, πολύ ευαίσθητο μικρόφωνο και δημοσίευσα τα αποτελέσματα των δοκιμών του στο Διαδίκτυο. Έχουν περάσει πολλά χρόνια από τότε, αλλά εξακολουθώ να λαμβάνω αιτήματα για την αγορά αυτού του προϊόντος. Στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, όσοι επιθυμούν να αγοράσουν έχουν μια ιδέα για αυτό το προϊόν από ταινίες μεγάλου μήκους, συνήθως αστυνομικές ταινίες. Ως εκ τούτου, μόλις τους έστειλα μια φωτογραφία, το ενδιαφέρον τους για αυτήν εξαφανίστηκε. Για όσους ενδιαφέρονται πραγματικά για μια τέτοια συσκευή, αποφάσισα να γράψω αυτό το άρθρο στο οποίο θα μιλήσω εν συντομία για το πώς να το φτιάξετε με τα χέρια σας.
Δομικά, το προϊόν αποτελείται από έναν παραβολικό ανακλαστήρα, μια συσκευή λήψης που βρίσκεται στην εστίασή του, έναν ενισχυτή χαμηλής συχνότητας, ακουστικά και μια αυτόνομη παροχή ρεύματος. Ολόκληρη η συσκευή είναι τοποθετημένη σε μια ανάρτηση που της επιτρέπει να περιστρέφεται ομαλά στο οριζόντιο και κατακόρυφο επίπεδο.
Για να φανταστείτε τον σκοπό κάθε μπλοκ της συσκευής, επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω μια μικρή θεωρία.
Αφήστε ένα ρεύμα ηχητικών κυμάτων να πέσει σε έναν παραβολικό ανακλαστήρα. Εάν η πηγή του ήχου είναι αρκετά μακριά, τότε η ροή του ήχου μπορεί να αναπαρασταθεί ως ροή παράλληλων διανυσμάτων. Όταν πέφτουν στην επιφάνεια, τα διανύσματα αντανακλώνται στην εστιακή περιοχή (βλ. Εικ. 2). Σύμφωνα με τη θεωρία των κυμάτων, η διάμετρος αυτής της ζώνης d δεν μπορεί να είναι μικρότερη από το μήκος κύματος του ήχου που προσπίπτει στον ανακλαστήρα. Δηλαδή, d ≥ λ, όπου λ = c/f. Εδώ c είναι η ταχύτητα του ήχου, f είναι η συχνότητά του. Θα υποθέσουμε ότι το σχήμα του παραβολικού ανακλαστήρα είναι ιδανικό και επομένως d = λ. Αυτό συνεπάγεται το πρώτο πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της συσκευής, το κέρδος του παραβολικού ανακλαστήρα: Kp = (D/d)2
Η έννοια αυτής της αναλογίας είναι πολύ απλή. Η ηχητική ροή πέφτει στην επιφάνεια του παραβολοειδούς S = πD2/4. Το παραβολοειδές συγκεντρώνει την ενέργεια ροής στην εστίαση στην επιφάνεια της συσκευής λήψης με εμβαδόν s = πd2/4. Ως αποτέλεσμα, σε αυτή την επιφάνεια η ενεργειακή πυκνότητα της ηχητικής ροής αυξάνεται Kp = S/s = (D/d) 2 φορές. Στη φωτογραφία, η διάμετρος του παραβολικού ανακλαστήρα είναι D = 90 cm Για ένα κύμα λ = 15 cm (f = 2000 Hz), παίρνουμε Kp = (90/15) 2 = 36.
Ρύζι. 2
Το δεύτερο πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της συσκευής είναι η κατευθυντικότητά της. Αυτή η παράμετρος είναι σημαντική γιατί είναι απαραίτητη όχι μόνο η ενίσχυση του ηχητικού σήματος, αλλά και η ενίσχυση του χρήσιμου σήματος. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να το "κόψετε" από τη γενική ροή ήχου χρησιμοποιώντας το κατευθυντικό μοτίβο. Το μέγεθος του σχεδίου ακτινοβολίας ενός παραβολικού ανακλαστήρα μπορεί να υπολογιστεί ως εξής. Περιστρέφοντας το παραβολοειδές (βλ. Εικ. 3), μπορείτε να το περιστρέψετε μέσα από μια τέτοια γωνία α ώστε η περιοχή συγκέντρωσης της ροής του ήχου να υπερβαίνει τη συσκευή λήψης. Δεδομένου ότι οι διαστάσεις της συσκευής λήψης περιορίζονται από το μήκος κύματος του λαμβανόμενου ήχου λ, η γωνία του σχεδίου ακτινοβολίας μπορεί να εκφραστεί ως πρώτη προσέγγιση ως εξής:
α = αρκτάνη(λ/F).
Στη συσκευή που φαίνεται στη φωτογραφία, ο παραβολικός ανακλαστήρας έχει εστιακή απόσταση F = 36 cm, επομένως, για λ = 15 cm, η κατευθυντικότητα της συσκευής θα είναι ίση με 22 μοίρες. Αυτή είναι μια αρκετά μικρή γωνία. Για το λόγο αυτό, ο παραβολικός ανακλαστήρας με τη συσκευή λήψης είναι τοποθετημένος σε μια ανάρτηση (βλέπε φωτογραφία, Εικ. 1) που επιτρέπει την ομαλή περιστροφή του. Χωρίς αυτή την ανάρτηση είναι εξαιρετικά δύσκολο να λειτουργήσει η συσκευή. Σε αυτό θα πρέπει να προστεθεί ότι οι λόγοι τόσο της απολαβής (1) όσο και της κατευθυντικότητας (2) περιλαμβάνουν το μήκος κύματος λ. Καθώς μειώνεται, τόσο το κέρδος όσο και η κατευθυντικότητα αυξάνονται. Αυτό γίνεται σαφώς αντιληπτό όταν ακούτε τον ακουστικό ορίζοντα. Οι ήχοι υψηλής συχνότητας ακούγονται καλύτερα: στη φύση οι κραυγές των πουλιών, σε μια κατοικημένη περιοχή το τσούγκρισμα των πιάτων από ανοιχτά παράθυρα και αεραγωγούς.
Ρύζι. 3
Όσο για τη συσκευή λήψης, η οποία βρίσκεται στο επίκεντρο του παραβολοειδούς (βλ. Εικ. 4). Το κύριο μέρος της συσκευής είναι το στήριγμα. Στο κεντρικό του τμήμα υπάρχει μια τρύπα. Από τη μία πλευρά, ένα συμπυκνωτικό μικρόφωνο είναι στερεωμένο σε αυτό και από την άλλη, ένα αφρώδες έμβολο, το οποίο είναι κολλημένο στη μεμβράνη, εισέρχεται με ένα μικρό κενό. Η ίδια η μεμβράνη είναι κολλημένη στο στήριγμα. Το στήριγμα έχει παράθυρα που συνδέουν τον περιορισμένο όγκο από τη μεμβράνη με τον όγκο του σώματος. Για να αυξηθεί ο ακουστικός όγκος του περιβλήματος, γεμίζεται με πολυεστέρα ή άλλο ινώδες υλικό.
Η συσκευή τοποθετείται στην εστία ενός παραβολικού ανακλαστήρα και λειτουργεί ως εξής. Ένα ρεύμα ηχητικών κυμάτων που ανακλάται από έναν παραβολικό ανακλαστήρα πέφτει στη μεμβράνη και προκαλεί δόνηση. Από τη θεωρία των μεμβρανών προκύπτει ότι υπό την επίδραση της πίεσης (ηχητικό κύμα) η μεμβράνη κάμπτεται σε σχήμα παραβολοειδούς τέταρτου βαθμού. Δηλαδή, υπό την επίδραση ηχητικών κυμάτων, κινείται κυρίως η κεντρική περιοχή της μεμβράνης. Αυτό σημαίνει ότι η μεμβράνη συγκεντρώνει την ενέργεια του προσπίπτοντος ηχητικού κύματος σε δονήσεις της κεντρικής της ζώνης. Ως αποτέλεσμα, το έμβολο, το οποίο είναι κολλημένο στο κεντρικό τμήμα της μεμβράνης, θα διεγείρει δονήσεις στην ένταση μεταξύ αυτού και του μικροφώνου με πλάτος σημαντικά μεγαλύτερο από το πλάτος του ηχητικού κύματος που προσπίπτει στη μεμβράνη. Το κέρδος της μεμβράνης μπορεί να εκτιμηθεί ως εξής:
Km = (Dm/dk)2
Η τιμή dk, δηλ. Το μέγεθος της ζώνης συγκέντρωσης παραμόρφωσης της μεμβράνης, σε μια πρώτη προσέγγιση, μπορεί να ληφθεί ίσο με dk ≈ 0,2 Dm. Επομένως το κέρδος μεμβράνης (για Dm = 15 cm) θα είναι ίσο με: Km ≈ 25. Τότε το συνολικό ακουστικό κέρδος της συσκευής θα είναι ίσο με: K = Kp Km = 36 x 25 = 900.
Μερικές πρακτικές συμβουλές για τη δημιουργία ενός εξαιρετικά κατευθυντικού μικροφώνου με μεγάλη ευαισθησία.
Ρύζι. 4
1. Παραβολικός ανακλαστήρας
Στη συσκευή μου, ως ανακλαστήρας, χρησιμοποίησα έναν ανακλαστήρα άμεσης εστίασης ενός δορυφορικού πιάτου με τις παραμέτρους: D = 900 mm, F = 360 mm, F/D = 0,4. Το υλικό του ανακλαστήρα είναι φύλλο αλουμινίου πάχους 1 mm. Η ανάρτηση (συσκευή για την περιστροφή του ανακλαστήρα σε δύο επίπεδα) είναι στάνταρ από ένα δορυφορικό πιάτο. Σπιτική βάση με τρίποδο.
Σήμερα δεν υπάρχουν δορυφορικά πιάτα άμεσης εστίασης, ειδικά αλουμινένια. Αντικαταστάθηκαν από χαλύβδινα offset. Κατ 'αρχήν, αυτό δεν είναι τόσο σημαντικό. Η μόνη ταλαιπωρία είναι ότι μια χαλύβδινη πλάκα είναι σημαντικά βαρύτερη από μια αλουμινένια, και λόγω του μετατοπισμένου σχήματός της, το διάνυσμα του σχεδίου ακτινοβολίας της δεν είναι τόσο σαφές όσο αυτό μιας πλάκας άμεσης εστίασης. Ένα δορυφορικό πιάτο μπορεί να αγοραστεί τόσο από εξειδικευμένες εταιρείες όσο και από την αγορά ραδιοφώνου. Μια Vesta με "πλάκα" θα πρέπει επίσης να αγοράσει την ανάρτησή της, συμπεριλαμβανομένης της ανάρτησης του μετατροπέα. Δηλαδή, θα πρέπει να αγοράσετε ένα δορυφορικό πιάτο, αλλά χωρίς ηλεκτρονικά (μετατροπέας και δέκτης). Δεν έχει νόημα να χρησιμοποιήσετε ένα "πιάτο" με διάμετρο μικρότερη από 900 mm για να φτιάξετε ένα μικρόφωνο.
2. Δέκτης
Οποιοδήποτε κυλινδρικό δοχείο κατάλληλου μεγέθους (D ≈ 150 mm) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σώμα της συσκευής λήψης. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια κούπα από ανοξείδωτο χάλυβα. Πουλάνε πολλά από αυτά τώρα.
Ένας ενισχυτής μικροφώνου χαμηλής συχνότητας βρίσκεται μέσα στο περίβλημα. Δεν είμαι ηλεκτρονικός μηχανικός και επομένως χρησιμοποίησα ένα έτοιμο κύκλωμα ενισχυτή και ένα σετ εξαρτημάτων KIT που το υλοποιεί. Ως μικρόφωνο χρησιμοποίησα ένα πυκνωτικό μικρόφωνο με διάμετρο περίπου 1 cm ανακάλυψα τα θέματα συντονισμού των χαρακτηριστικών του μικροφώνου και του ενισχυτή χαμηλής συχνότητας από τους πωλητές σετ KIT.
Η έξοδος του ενισχυτή και η τροφοδοσία ρεύματος σε αυτόν συνδέονται σε μια υποδοχή πέντε ακίδων που είναι ενσωματωμένη στο σώμα της συσκευής λήψης (βλ. φωτογραφία).
Το στήριγμα (βλ. Εικ. 3) είναι κατασκευασμένο από πλαστικό (το κατεργάστηκα από PCB). Δεν δίνω τις συγκεκριμένες διαστάσεις του. Αρκεί να αναρωτηθείς για την εξωτερική του διάμετρο (η δική μου είναι 150 mm) και τη διάμετρο του μικροφώνου (περίπου 10 mm). Τα υπόλοιπα μεγέθη είναι αρκετά αυθαίρετα. Η αναλογία τους μπορεί να ληφθεί, για παράδειγμα, από το Σχήμα 4.
Τρύπησα τα παράθυρα του βραχίονα (3 παράθυρα τομέων) και λιμάρωσα τις άκρες. Στη συνέχεια επέλεξα έναν μεταλλικό σωλήνα με λεπτό τοίχωμα μήκους 50...100 χιλιοστών, με εξωτερική διάμετρο ίση με τη διάμετρο του μικροφώνου. Στη συνέχεια άνοιξα μια τρύπα στο στήριγμα με διάμετρο ίση με την εξωτερική διάμετρο αυτού του σωλήνα. Ακονίστηκα την άκρη του σωλήνα έτσι ώστε να έχω ένα σκάλισμα από αυτό. Στη συνέχεια ετοίμασα μια πλάκα αφρού πάχους 5...7 χλστ. Περιστρέφοντας τον κόφτη μήτρας, τον χρησιμοποίησα για να κόψω ένα έμβολο από μια πλάκα αφρού. Άφησα το έμβολο στο σωλήνα.
Μετά από αυτές τις προπαρασκευαστικές εργασίες, μπορείτε να κολλήσετε τη μεμβράνη. Από λεπτό χαρτί ή άλλο λεπτό χαρτί, κόψτε έναν κύκλο ίσο με τη διάμετρο του βραχίονα. Το κολλάμε στο στήριγμα χρησιμοποιώντας αδιάβροχη κόλλα (λάστιχο, κόλλα 88, “Moment” (λάστιχο) κ.λπ.) Αφού στεγνώσει η κόλλα, βρέχουμε (π.χ. βαμβάκι) την κολλημένη μεμβράνη με νερό και την αφήνουμε ξηρός. Μετά το στέγνωμα, η μεμβράνη θα τεντωθεί σφιχτά. Μετά από αυτό, μπορείτε να κολλήσετε ένα αφρώδες πλαστικό έμβολο στη μεμβράνη, η οποία βρίσκεται σε έναν μεταλλικό σωλήνα. Για να το κάνετε αυτό, λιπάνετε το άκρο του εμβόλου που προεξέχει από το σωλήνα με αδιάβροχη κόλλα. Αλλά όχι "Στιγμή", διαλύει εντατικά τον αφρό. Καουτσούκ ή 88 - ω. Τοποθετούμε το στήριγμα σε μια επίπεδη επιφάνεια με τη μεμβράνη προς τα κάτω και εισάγουμε ένα σωλήνα με ένα έμβολο στην κεντρική τρύπα. Χωρίς να αφαιρέσετε το σωλήνα, σπρώξτε το έμβολο έξω από αυτό μέχρι να έρθει σε επαφή με τη μεμβράνη. Στη συνέχεια, πιέζοντας το έμβολο πάνω στη μεμβράνη, αφαιρέστε προσεκτικά το σωλήνα από την οπή του βραχίονα. Ολόκληρο το έμβολο είναι κολλημένο. Το ερώτημα είναι γιατί όλες αυτές οι δυσκολίες; Βεβαιωθείτε ότι το έμβολο είναι τοποθετημένο στην οπή του βραχίονα με ελάχιστο διάκενο και αυστηρά ομοαξονικό.
Αφού κολλήσουμε το έμβολο στην άλλη πλευρά της τρύπας, στερεώνουμε το μικρόφωνο. Για παράδειγμα, τυλίγουμε χαρτί στην πλαϊνή του επιφάνεια και βάζουμε σταθερά το μικρόφωνο στην τρύπα. Συνιστάται η σύνδεση μεταξύ του μικροφώνου και της πλακέτας του ενισχυτή χαμηλής συχνότητας να είναι αποσπώμενη. Κατά τον έλεγχο και τη ρύθμιση του ενισχυτή χαμηλής συχνότητας, το μικρόφωνο θα πρέπει να αποσυνδεθεί και να συνδεθεί στην πλακέτα του ενισχυτή πολλές φορές. Ο βραχίονας με την κολλημένη μεμβράνη και το μικρόφωνο στερεώνεται στο σώμα της συσκευής λήψης χρησιμοποιώντας πλευρικές βίδες (βίδες με αυτοκόλλητες βίδες). Αφού διαμορφωθεί ο ενισχυτής χαμηλής συχνότητας, η πλακέτα του στερεώνεται στο σώμα της συσκευής λήψης, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας κόλλα θερμής τήξης. Μετά από αυτό, το περίβλημα της συσκευής λήψης γεμίζει με ινώδες υλικό (σιντεπόν, βαμβάκι κ.λπ. ινώδες υλικό) και κλείνει με το συναρμολογημένο βραχίονα. Για να προστατεύσετε τη χάρτινη μεμβράνη από ζημιά, θα πρέπει να καλυφθεί με μια πλάκα από αφρώδες ελαστικό (αφρός πολυουρεθάνης) όχι πολύ παχύ (8...10 mm). Καλύψτε το αφρώδες ελαστικό με λεπτή πλαστική μεμβράνη. Μια τέτοια προστασία δεν μειώνει σημαντικά την ποιότητα λήψης, αλλά προστατεύει τη μεμβράνη από το θόρυβο της βροχής και του ανέμου.
3. Τροφοδοτικό
Σήμερα υπάρχουν πολλές φθηνές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες μικρού μεγέθους με βάση τις οποίες μπορείτε να φτιάξετε τροφοδοτικό για μια συσκευή. Εκτός από τον άμεσο σκοπό του, χρησιμοποιείται και για μεταγωγή. Δηλαδή, η μπαταρία τοποθετείται σε ένα περίβλημα, το οποίο χρησιμοποιείται για τη στερέωση των παρακάτω στοιχείων σε αυτό. Διακόπτης τροφοδοσίας, αντίσταση για τον έλεγχο της στάθμης του σήματος από τον ενισχυτή χαμηλής συχνότητας, υποδοχή πέντε ακίδων για τη σύνδεση της συσκευής λήψης (η φωτογραφία δείχνει το καλώδιο που συνδέει το βύσμα της συσκευής λήψης και το τροφοδοτικό). Επιπλέον, υπάρχει μια υποδοχή για τη σύνδεση ακουστικών και, εάν είναι απαραίτητο, μια συσκευή εγγραφής που περιέχει μια αναλογική είσοδο.
Αφού είναι έτοιμα όλα τα μπλοκ, η συσκευή συναρμολογείται ως σύνολο. Η συσκευή λήψης είναι στερεωμένη αντί του μετατροπέα στο επίκεντρο του δορυφορικού πιάτου. Χρησιμοποιώντας μια τυπική ανάρτηση, η πλάκα τοποθετείται σε κατάλληλο τρίποδο. Συνδέουμε το τροφοδοτικό και τη συσκευή λήψης με καλώδιο. Συνδέουμε τα ακουστικά. Αυτό είναι όλο, το εξαιρετικά ευαίσθητο μικρόφωνο υψηλής κατεύθυνσης είναι έτοιμο για χρήση. Το μόνο που μένει είναι να ανοίξετε το ρεύμα και να αρχίσετε να ακούτε τον ακουστικό ορίζοντα.
