Микрофоны – это устройства для преобразования акустических колебаний в электрические. Они применяются в технике, в машиностроении, при освоении космоса, на эстрадных и театральных сценах, в студиях записи звука и т.д. В зависимости от ситуации используются разные виды микрофонов.

Микрофоны

Разновидности конструкций микрофонов

Среди микрофонов встречаются конденсаторные, электретные, угольные, оптоакустические, катушечные, ленточные, динамические, пьезоэлектрические устройства. По назначению их делят на:

  • сценические;
  • репортерские;
  • студийные.

Группа сценических приспособлений в свою очередь делится на беспроводные и проводные. Все они оборудованы рукояткой для удержания руками и фиксации в стойке-держателе.

Репортерские типы микрофонов часто используются на улице, поэтому защищены от попадания влаги, не боятся высоких и низких температур и сильных порывов ветра. Они крепятся на голове, держатся в руках, бывают скрытыми. Студийные микрофоны отличаются малыми габаритами. Они крепятся на петлицах на специальных стойках.

Угольный

В угольных моделях в качестве рабочего состава используется порошок угля. Во время работы он способен изменять сопротивление. Это оказывает влияние на модуляцию колебаний, происходящих в цепи. Устройства являются самыми первыми в мире, имеют низкие характеристики и практически не применяются в современной жизни.

Угольный микрофон

Ленточный

Микрофон ленточного вида имеет внутри тончайшую алюминиевую ленточку (примерно 2 мкм), благодаря которой запись звука проходит более точно. Устройство требует особых условий хранения. Лежащий на боку долгое время аппарат может отказать в работе. Обладает большими по сравнению с аналогами весом и размерами.

Ленточный микрофон

Катушечный

Схема устройства этого типа имеет мембрану, соединенную с катушкой и вставленную в магнитное поле. Звуковая волна колеблет диафрагму, катушка своими витками пересекает линии магнитного поля. В ней возникает переменная ЭДС. Такой микрофон распространен в сфере звукозаписи. Он превосходит ленточный тип более компактными размерами и высоким сопротивлением.

Катушечный микрофон

Динамический

Принцип действия микрофона основан на преобразовании звуковых волн в электрические с помощью применения небольшого динамика. Используется на сцене, в работе репортеров, т.к. обладает большой надежностью. Качество записи немного ниже, чем у конденсаторных аппаратов. По конструкции прибор похож на динамический громкоговоритель.

Динамические микрофоны имеют положительные стороны:

  1. Выдерживают высокие перегрузки, поэтому записывают громкие шумы без риска повреждения.
  2. Обладают прочной конструкцией, не боятся падений и ударов.
  3. Используются как в закрытом помещении, так и на природе.
  4. Невосприимчивы к посторонним помехам и шумам.

Недостатки:

  1. Чистота записи хуже, чем при работе с конденсаторными приборами.
  2. Узкий диапазон частот.
  3. Тембр голоса передается неточно.

Динамический микрофон

Катушечной и ленточной разновидностью динамического микрофона пользуются артисты и репортеры.

Конденсаторный

В прибор встроен конденсатор, преобразующий звуковые колебания под воздействием электрического тока. Питание, называемое фантомным, подается от отдельного источника. Электрод с мембраной изготавливаются из материала, обладающего электропроводностью. Друг от друга они отделяются изолирующим кольцом.

Детали в сборе напоминают строение конденсатора. Во время работы мембрана колеблется относительно электрода, закрепленного неподвижно. Звуковые колебания вызывают изменение емкости в корпусе и электрического тока в цепи, который является сигналом с микрофона.

Плюсы устройств конденсаторного типа:

  • расширенный диапазон частот;
  • возможность миниатюризации записывающих устройств;
  • записываемые звуки имеют высокое качество.

Конденсаторный микрофон

К минусам относятся:

  1. Необходимость обеспечения микрофона фантомным питанием, что не дает использовать его на улице.
  2. Боязнь ударов, температурных перепадов и влажности.

Эти минусы не мешают пользоваться устройствами на сцене.

Электретный

Данный тип оборудования является разновидностью конденсаторных устройств. Роль фантомного питания в нем выполняет заряд электрета, сохраняющийся более 30 лет. Для снижения потерь сигнала при записи в микрофон вставлен повторитель. Более толстая, чем у конденсаторных устройств, мембрана немного уступает в характеристиках. Конструкция позволяет получать миниатюрные изделия, применяемые в смартфонах, ноутбуках, планшетах, умных часах и в других гаджетах.

Электретный микрофон

Пьезомикрофон

В этих изделиях используется пьезоэлектрический эффект. Рабочий элемент – пластина, изготовленная из искусственных кристаллов. При деформации на ее поверхностях появляются электрические заряды разной величины. Используются такие микрофоны редко, т.к. можно выбрать более качественное оборудование конденсаторного или динамического типа.

Существует много других способов записи звука, примером которых могут являться ларингофоны у летчиков, гидрофоны у подводников и иные специфичные микрофоны.

Пьезомикрофон

Общий принцип работы оборудования

Самое распространенное звукозаписывающее оборудование – электродинамическое. Оно отличается универсальностью, доступными ценами и надежностью. Принципом работы устройство похоже на динамик. Подключенная к катушке диафрагма размещается в поле, созданном постоянным магнитом. Под действием звука катушка начинает двигаться и вызывает ток, который преобразуется и записывается.

Конденсаторные микрофоны основаны на перемене емкости, изменяющей величину тока.

Важные характеристики и их описание

В характеристику звукозаписывающего оборудования входят:

  • чувствительность;
  • диапазон частот;
  • питание;
  • звуковое давление;
  • уровень шума;
  • номинальное сопротивление;
  • радиус действия;
  • тип подключения;
  • материал корпуса.

Чувствительность – характеристика уровня звука, записываемого устройством. Чем меньшим количеством децибел он обозначается, тем микрофон более чувствительный.

Частота – уровень шума, достаточный для записи устройством. Для трели или грохота барабана требуется от 30 до 15000 Гц, для человеческого голоса – 80-15000 Гц.

Питание микрофона осуществляется с помощью встроенного аккумулятора или поступает по кабелю

Уровень давления звука – показатель наибольшей громкости, выдерживаемой аппаратом. Чаще всего он равен 100-130 Дб.

Уровень шума или сигнала – это параметр, значение которого для оборудования среднего класса – 64-66 Дб. Профессиональные микрофоны характеризуются показателем более 72 Дб.

Сопротивление, или импеданс – характеристика, которая описывает возможности подключения аппарата. Цифровые данные отмечаются на профессиональных образцах.

Радиус действия указывается для беспроводных экземпляров техники. Для проводных обозначают длину кабеля. Чем цифры больше, тем удобнее пользоваться микрофоном, можно перемещаться на более длинные расстояния.

Оборудование подключается к разным интерфейсам с помощью специальных разъемов. Наиболее часто встречаются: mini-XLR и XLR, Jack и mini-Jack, USB, TA4F или Lighting/30-pin.

Материал для изготовления корпуса чаще представляет собой разные сорта пластика или стали. Пластик – более дешевый и легкий, но прочность его мала. Металл более прочный, но тяжелый и дорогой.

При выборе микрофонов нужно внимательно рассматривать все характеристики и приобретать технику, которая отвечала бы поставленным перед нею задачам.

Похожие статьи