57. Понятие потока событий midi. Цифровой интерфейс. Типы цифровых интерфейсов. Контроллеры

Понятие MIDI. Типы сообщений. Основные MIDI-контроллеры: Main Volume, Pan, Sustain, Modulation, Program Change и т.д.. MIDI-каналы и порты. Стандартные MIDI-файлы (SMF). Аппаратные и программные MIDI-секвенсоры. MIDI-клавиатуры и синтезаторы. Стандарты MIDI: GM, GM2, GS, XG. Типы интерфейса: DIN, USB.

MIDI-технология Цифровой интерфейс. Описание MIDI-интерфейса Пример использования MIDI информация передается с помощью MIDI Соединение MIDI-устройств между собой Типы MIDI-сообщений MIDI-каналы. Рзделение MIDI-сообщений на MIDI-каналы.

Типы цифровых интерфейсов. Контроллеры. Bank Selekt. Контролеер № 1, 2, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 64, 65, 66, 67, 70, 84, 91-95, 120 значение и применение.

58. Типы и виды микрофонов. Выбор микрофонов для записи различных звуков по их пространственным и частотным характеристикам. Технология записи звуков через микрофон

Микрофон (от микро... и греч. phōnē — звук), электроакустический прибор для преобразования звуковых колебаний в электрические. Применяется в телефонии, радиовещании, телевидении, системах звукоусиления и звукозаписи. По принципу действия М. подразделяются на угольные, электродинамические, конденсаторные, электретные, пьезоэлектрические и электромагнитные, по направленности действия — на ненаправленные, односторонне направленные (кардиоидные) и двусторонне направленные. Микрофо́н (от греч. μικρός — маленький, φωνη — звук) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока, устройство ввода. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления. Микрофоны используются во многих устройствах, таких как телефоны и магнитофоны, в звукозаписи и видеозаписи, на радио и телевидении, для радиосвязи, а также для ультразвукового контроля и измерения.

Типы и виды микрофонов:

Угольный микрофон — один из первых типов микрофонов. Угольный микрофон содержит угольный порошок, размещённый между двумя металлическими пластинами и заключённый в герметичную капсулу. Стенки капсулы или одна из металлических пластин соединяется с мембраной. При изменении давления на угольный порошок изменяется площадь контакта между отдельными зёрнышками угля, и, в результате, изменяется сопротивление между металлическими пластинами. Если пропускать между пластинами постоянный ток, напряжение между пластинами будет зависеть от давления на мембрану.

Динамический (электродинамический) микрофон — наиболее распространённый тип конструкции микрофона. Он представляет собой мембрану, соединённую с лёгким токопроводом, который помещен в сильное магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом. Колебания давления воздуха (звук) воздействуют на мембрану и приводят в движение токопровод. Когда токопровод пересекает силовые линии магнитного поля, в нём наводится ЭДС индукции. ЭДС индукции пропорциональна как амплитуде колебаний мембраны, так и частоте колебаний. В отличие от конденсаторных, динамические микрофоны не требуют фантомного питания.

В электродинамическом микрофоне катушечного типа применена диафрагма, связанная с катушкой индуктивности, находящейся в кольцевом зазоре магнитной системы. При колебаниях диафрагмы под действием звуковой волны витки катушки пересекают магнитные силовые линии и в катушке наводится ЭДС, создающая переменное напряжение. Такой микрофон надёжен в эксплуатации.

Ленточный В электродинамическом микрофоне ленточного типа вместо катушки в магнитном поле располагается гофрированная ленточка из алюминиевой фольги. Такой микрофон применяется главным образом в студиях звукозаписи.

Конденса́торный микрофо́н — тип конструкции микрофона. Представляет собой конденсатор, одна из обкладок которого выполнена из эластичного материала (обычно полимерная плёнка с нанесённой металлизацией), которая при звуковых колебаниях изменяет ёмкость конденсатора. Если конденсатор заряжен, то изменение ёмкости конденсатора приводит к изменению напряжения, которое и является полезным сигналом с микрофона. Для работы такого микрофона между обкладками должно быть приложено поляризующее напряжение, 60-80 вольт в более старых микрофонах, а в моделях после 60-70х годов 48 вольт. Такое напряжение питания в настоящее время стало стандартом. Именно с таким фантомным питанием выпускаются предусилители и звуковые карты. Конденсаторный микрофон имеет очень высокое выходное сопротивление. В связи с этим, в непосредственной близости к микрофону (внутри его корпуса) располагают предусилитель с высоким (порядка 1 ГОм) входным сопротивлением, выполненный на электронной лампе или полевом транзисторе. Как правило, напряжение для поляризации и питания предусилителя подаётся по сигнальным проводам (фантомное питание). Конденсаторные микрофоны обладают весьма равномерной амплитудно-частотной характеристикой и обеспечивают высококачественный захват звука, в связи с чем широко используются в студиях звукозаписи, на радио и телевидении. Недостатками их являются высокая стоимость, необходимость во внешнем питании и высокая чувствительность к ударам и климатическим воздействиям — влажности воздуха и перепадам температуры, что не позволяет использовать их в полевых условиях. Существует тип конденсаторного микрофона — электретный микрофон, который свободен от большинства перечисленных недостатков.

Электре́тный микрофо́н — разновидность конденсаторного микрофона.

Принцип действия электретного конденсаторного микрофона основан на способности некоторых диэлектрических материалов (электретов) сохранять поверхностную неоднородность распределения заряда в течение длительного времени.

Функциональное предназначение микрофонов:

измерительные, микрофонов для измерения параметров акустических систем. студийные, для студий. для радиогарнитур,

бытовые. Микрофон для караоке – техническое устройство, которому всегда рады на любом застолье. Независимо от того, о каком событии идет речь – о дне рождения, свадьбе или просто вечере друзей, которые давно не виделись, микрофон для караоке позволит спеть любимую песню вместе со своими друзьями.

Фантомное питание — одновременная передача по одним проводам питания постоянного тока и информационных сигналов. Чаще всего используется при подключении конденсаторных микрофонов.

Источники фантомного питания часто встроены в микшерные пульты, микрофонные предусилители и подобное оборудование. В традиционных конденсаторных микрофонах фантомное питание используется не только для питания схемы микрофона, но и для поляризации. Микрофоны, требующие фантомного питания, сегодня чаще всего подключаются при помощи разъёма XLR. В микрофонах используется несколько характеристик направленности. Обычно они изображаются в виде полярных диаграмм, для того, чтобы графически отобразить вариации чувствительности в зоне 360 градусов вокруг микрофона, принимая микрофон за центр окружности, и ставя точку отсчета угла перед микрофоном. Диаграмма направленности показывает зависимость чувствительности микрофона к звуковому сигналу от местоположения его источника. По направленности, различают три основных типа микрофонов: всенаправленные микрофоны, однонаправленные микрофоны, двунаправленные микрофоны. Всенаправленный микрофон

Всенаправленный микрофон имеет одинаковый выходной уровень при любом направлении. Он охватывает все градусы. Всенаправленный микрофон улавливает максимальное количество пространственных звуков. При применении во время концерта всенаправленный микрофон должен быть расположен очень близко к источнику звука. Кроме того, можно повернуть всенаправленный микрофон в сторону от ненужных источников звука, таких как порталы, что может вызвать заводку. Всенаправленный микрофон Всенаправленный микрофон чувствителен к сигналам, идущим со всех направлений. О направленности микрофона (Направленность микрофона)

Микрофон с полусферической направленностью Микрофон с полусферической направленностью чувствителен только к сигналам, исходящим из одной полусферы окружающего мира. Такую направленность имеют микрофоны с краевым эффектом (PZM). зависимость от акустики помещения: не отсекают эхо; не обеспечивают акустическую изоляцию, разве что только при малом расстоянии от источника звука до микрофона;

низкая чувствительность к звукам дыхания; практически отсутствует «эффект близости»; расширенные низкие частоты у конденсаторных микрофонов, что очень полезно при работе с органом, бас барабаном и симфоническим оркестром; Однонаправленный микрофон

Однонаправленный микрофон, или «направленный», проявляет чувствительность к звуку, который приходит с одного направления, и меньшую чувствительность к остальным. Типичной картиной для таких микрофонов является кардиоидная характеристика (своеобразная диаграмма в форме сердца). Наибольшая чувствительность, при этом, достигается на направлении вдоль оси микрофона, а наименьшая - в противоположном направлении. Эффективный угол работы кардиоидного микрофона составляет 130 градусов. Микрофоны с направленностями, рассмотренными ниже, относятся к так называемым или «однонаправленным» микрофонам.

О направленности микрофона (Направленность микрофона)

Как видно из рисунка, микрофон с кардиоидной диаграммой направленности безразличен к звуку, идущему сзади. Микрофон с суперкардиоидной диаграммой направленности имеет спереди более узкую зону захвата звука, чем микрофон с кардиоидной направленностью. При этом он частично захватывает звук, идущий непосредственной сзади, но также имеет две области абсолютной нечувствительности (см. рисунок). Микрофоны с суперкардиоидной диаграммой направленности: имеют максимальную разницу между передней и задней областями чувствительности среди подобных микрофонов; обеспечивают большую изоляцию, чем микрофоны с кардиоидной направленностью; менее чувствительны к акустике помещения, чем микрофоны с кардиоидной направленностью.

Гиперкардиоидная диаграмма направленности похожа на суперкардиоидную. Она отличается от последней тем, что имеет сравнительно более узкую зону чувствительности спереди и более широкую сзади. Микрофоны с гиперкардиоидной направленностью также имеют две «нулевые» области.

Микрофоны с гиперкардиоидной диаграммой направленности: обеспечивают максимальную среди подобных им микрофонов нечувствительность к боковым звукам; обеспечивают максимальную акустическую изоляцию: защищают от неблагоприятных эффектов помещения, feedback- и посторонних шумов; препятствуют утечке сигнала.

О направленности микрофона (Направленность микрофона)

Микрофоны с полукардиоидной диаграммой направленности

Таким образом кардиоидный микрофон улавливает почти треть ( 360/3=120) пространственных звуков по сравнению со всенаправленным. Однонаправленные микрофоны отделяют необходимый прямонаправленный звук от посторонних и пространственных звуков. Использование такого микрофона часто является необходимым мероприятием. В некоторых случаях - это единственный способ уменьшить проникновение звука в канал музыкальных инструментов. Необходимо отметить, что они имеют зону улавливания непосредственно сзади.Микрофоны с полукардиоидной диаграммой направленности обычно используются на лекциях, конференциях и совещаниях.

Двунаправленный микрофон

Двунаправленный микрофон, «восьмёрка», обладает намного большей чувствительностью как спереди, так и сзади, но по бокам уровень чувствиельности меньше. Уровень пространственного шума такой же, как и у однонаправленного. Данный вид микрофона применяется для улавливания звука от двух противоположных источников, например, вокального дуэта. «Восьмёркой» называется диаграмма направленности, при которой микрофон одинаково чувствителен к сигналам, идущим спереди и сзади, и абсолютно нечувствителен к звуку, идущему с боков.

используются, в частности, для интервью, когда собеседники сидят напротив друг друга или для записи и озвучивания дуэтов;

обеспечивают максимальную изоляцию при overhead-записи;

применяются для стереозаписи по методу Блюмляйна (Blumlein), когда используются два скрещенных микрофона-«восьмёрки». Для однонаправленных микрофонов (кардиоидных, суперкардиоидных, и т. д.) угол между центральной линией (см. рисунок) и точкой, где эффективность микрофона значимо падает (разница достигает 3 дБ), считается половиной угла снятия звука. Типичный показатель для кардиоидного микрофона составляет 131° (65.5° по обе стороны центральной линии), значения для других видов микрофонов представлены ниже.

Угол снятия звука:

Всенаправленный микрофон 360°

Кардиоидный микрофон 131°

Суперкардиоидный микрофон 115°

Гиперкардиоидный микрофон 105°

Кардиоидная и суперкардиоидная направленность микрофона. Направленность - сравнителные характеристики микрофонов:

Подавление шума окружающей среды (пространственного шума)

Так как однонаправленные микрофоны не столько чувствительны к звукам приходящим не по оси, чем всенаправленные, они воспринимают меньше пространственного звука.

Определение необходимого расстояния

Направленные микрофоны улавливают меньше шума, чем всенаправленные, они могут быть использованы и установлены на небольших расстояниях от источника звука, сохраняя в это же время баланс между основным и фоновым или пространственным звуком. Всенаправленный микрофон должен располагаться примерно вдове ближе, чтобы иметь такой же баланс.

Эффект поворота микрофона

Изменение амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) микрофона, которое будет тем существеннее, чем больше угол между осью микрофона и направлением на источник звука. В первую очередь происходит потеря низов, что приводит к неясному и нечеткому звуку.

Эффект приближения микрофона

У однонаправленных микрофонов отдача в низах (нижних частотах) может значительно возрастать по мере того, как микрофон приближается (в пределах полуметра) к источник звука. При установке вплотную (мене 30 см) следует помнить об эффекте приближения и убрать низы (например, используя эквалайзер), чтобы получить более натуральный звук. Вы можете:

убрать низы на микшере,

использовать микрофон,

минимизирующий эффект,

использовать микрофон с кнопкой среза басов

использовать всенаправленный микрофон.

Природа однонаправленных микрофонов такова, что они могут не только отделить звучание одного инструмента от другого, но также уменьшить обратную связь, допуская тем самым большее усиление. С этой точки зрения однонаправленные микрофоны предпочтительнее всенаправленных практически во всех задачах усиления звука.

Использование направленности для уменьшения шума

При усилении звука, микрофоны часто могут находиться в местах, где они могут принять звук от посторонних источников. В каждом случае мы имеем один нужный источник звука и один или более ненужных. Четкий и правильный выбор нужной характеристки направленности может очень помочь в максимальном улавливании нужного звука и минимальном - ненужных.

Несмотря на то, что для лучшего улавливания обычно очевидным вариантом является осевое направление, направление минимизирующее улавливание посторонних звуков может зависеть от типа микрофона. Таким образом, однонаправленные микрофоны менее чувствительны сзади, а остальные улавливают на этом направлении звук. Микрофоны любого типа оцениваются следующими характеристиками:

чувствительность

амплитудно-частотная характеристика

акустическая характеристика микрофона

характеристика направленности

уровень собственных шумов микрофона

Чувствительность

Чувствительность микрофона определяется отношением напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению Р0, как правило, в свободном звуковом поле[1], то есть при отсутствии влияния отражающих поверхностей[2]. При распространении синусоидальной звуковой волны в направлении рабочей оси микрофона, это направление называется осевой чувствительностью:

M0 = U/P0 (мВ/Па).

Рабочей осью микрофона является направление его преимущественного использования и обычно совпадает с осью симметрии микрофона. Если конструкция микрофона не имеет оси симметрии, то направление рабочей оси указывается в технических условиях. Чувствительность современных микрофонов составляет от 1–2 (динамические микрофоны) до 10–15 (конденсаторные микрофоны) мВ/Па.

Частотная характеристика чувствительности

ЧХЧ микрофонов Октава МК-319 и Shure SM58

Частотная характеристика чувствительности (ЧХЧ) - это зависимость осевой чувствительности микрофона от частоты звуковых колебаний в свободном поле. Неравномерность ЧХЧ как правило измеряют в децибелах, как двадцать логарифмов(по основанию 2) отношения чувствительности микрофона на определенной частоте к чувствительности на опорной частоте (в основном 1 кГц).

Акустическая характеристика

Влияние звукового поля микрофона оценивается акустической характеристикой, которая определяется отношением силы, действующей на диафрагму микрофона, и звуковым давлением в свободном звуковом поле: A = F/P, а потому, что чувствительность микрофона M = U/P можно представить как U/P = U/F • F/P и выразить через А. Тогда получим: M = A • U / F. Отношение напряжения на выходе микрофона к силе, действующей на диафрагму U/F, характеризует микрофон как электромеханический преобразователь. Акустическая характеристика определяет характеристику направленности микрофона. По виду акустической характеристики, а следовательно и характеристики направленности, отличают три типа микрофонов, как приемников звука: приемники давления; градиента давления; комбинированные.

Характеристика направленности

Направленность микрофонов. Представление в полярных координатах приемники давления

Polar pattern omnidirectional.png Ненаправленный

приемники градиента давления

Polar pattern figure eight.png Двунаправленный

«Восьмерка»

комбинированные

Polar pattern cardioid.png Кардиоид

Polar pattern hypercardioid.png Гиперкардиоид

Характеристикой направленности называют зависимость чувствительности микрофона от направления падения звуковой волны по отношению к оси микрофона. Она определяется отношением чувствительности Мα при падении звуковой волны под углом α относительно акустической оси микрофона к его осевой чувствительности:

φ = Mα/M0

Направленность микрофона означает его возможное расположение относительно источников звука. Если чувствительность не зависит от угла падения звуковой волны, т. е. φ = 1, то микрофон называют ненаправленным, и источники звука могут располагаться вокруг него. А если чувствительность зависит от угла, то источники звука должны располагаться в пространственном угле, в пределах которого чувствительность микрофона мало отличается от осевой чувствительности.

Важнейшие характеристики микрофона. Зависимость чувствительности и амплитудно-частотных характеристик от направления прихода звуковых волн. Диаграмма направленности. Основные виды пространственных характеристик направленности микрофонов: ненаправленные, широкая кардиоида, кардиоида, супер, гипер, восьмерка, лепесток

Функциональные виды микрофонов. Устройство микрофона. Ведущие фирмы производители ( 1-2 по выбору студента) шур, акг.

Выбор микрофонов для записи различных звуков по их пространственным и частотным характеристикам. Технология записи звуков через микрофон.