6.2.4. Микрофоны

Любой микрофон — это преобразователь, трансформирующий одну форму энер­гии (акустический звук, вызывающий колебания воздуха) в другую (электричес­кий сигнал).

Несмотря на разницу в устройстве разных типов микрофонов, все они пре­образуют звуковые колебания в электрические по сходному принципу: мембра­на (диафрагма) микрофона воспринимает и передает колебания звукового давле­ния элементу, осуществляющему их преобразование в электрический сигнал.

В настоящее время наибольшее распространение получили три основных типа микрофонов — динамические, конденсаторные и ленточные.

Наряду с конструкцией микрофона одним из важнейших показателей явля­ется характеристика его пространственной направленности. Графически ее изоб­ражают в виде диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. По ха­рактеристике направленности микрофоны делятся на три основных типа: ненап­равленные, двусторонне и односторонне направленные.

Ненаправленные микрофоны с одинаковым уровнем воспринимают звук с любого направления. Рабочей областью ненаправленного микрофона является сфе­ра, а его диаграмма направленности представляет со­бой окружность, как это показано (на рис. 6.5, а).

Двусторонне направленные микрофоны об­ладают одинаковой чувствительностью как с фронтальной, так и с тыльной стороны. Диаграм­ма направленности напоминает цифру «8», что видно (на рис. 6.5, б).

Рис. 6.4. Конденсаторный

микрофон Audiotechnica

AT 4060

Односторонне направленные микрофоны чув­ствительны только к звуковым волнам, приходящим с фронтального направления. Их диаграмма направ­ленности представляет собой кривую, носящую на­звание «кардиоида» и действительно напоминаю­щую форму сердца (рис. 6.5, в) Кроме направлен­ных микрофонов, существуют еще и остронаправ­ленные. На (рис. 6.5, г) показана диаграмма направ-

167

'-Суперкардиоида»

Рис. 6.5. Диаграммы направленности

ленности такого микрофона, описы­ваемая суперкардиоидой.

Помимо конструкции и диаграммы направленности, микрофоны имеют ряд значимых параметров, которые, как правило, отражены в их техничес­кой документации. К основным элек­троакустическим параметрам, кото­рые необходимо принимать во внима­ние при определении или оценке при­годности микрофона, относятся:

Номинальный диапазон частот, в котором сигнал на выходе микрофо­на может быть зарегистрирован. Чем он шире, тем выше класс микрофона.

С этим параметром тесно свя­зана неравномерность частотной характеристики, т.е. разность меж­ду максимальной и минимальной чувствительностью микрофона в пределах номинального диапазона частот. Чем меньше неравномер­ность и ровнее кривая чувствитель­ности, тем лучше микрофон.

Чувствительность микрофона — отношение выходного напряжения к звуковому давлению, выражается в милливольтах/Паскаль (мВ/Па). Изме­рение чувствительности стандартизи­ровано, оно производится в условиях действия прямой звуковой волны (т.н. «свободное поле») на частоте 1000 Гц. Более высокая чувствительность мик­рофона означает, что при одинаковой громкости звука он производит более сильный сигнал (выше напряжение), чем микрофон с более низкой чув­ствительностью. В результате лучше отношение сигнал/шум.

Тесно связаны между собой та­кие параметры, как выходное сопро-

168

тивление и сопротивление нагрузки, выраженные в омах и также измеряемые на частоте 1000 Гц. При этом сопротивление нагрузки должно быть, как мини­мум, в 3 раза больше, чем выходное сопротивление.

Максимальный уровень звукового давления — измеряется в диапазоне средних частот и указывает, при каком уровне гармоники превысят 0,5%. Для профессиональных микрофонов это число достигает значения 140 дБ. Уровень максимального звукового давления указывает на способность микрофона вы­держивать громкие звуки без искажений (до уровня искажений 0,5%).

Уровень собственных шумов микрофона (эквивалентный уровень шума) определяется как уровень звукового давления при отстутствии воздействующе­го звукового сигнала. Микрофон всегда производит некоторый шум. Уровень этого шума измеряется в децибелах, эквивалентно звуковому давлению, необхо­димому для получения сигнала такого же уровня. Отношение сигнал/шум высчи­тывается как разница между уровнем звука 94 дБ и указанным в таблице уровнем шума. Для профессиональных микрофонов составляет 20 дБ и ниже.

Динамический диапазон микрофона — разность между двумя предыдущи­ми параметрами.

Паспорт любого профессионального микрофона должен содержать гра­фики его испытаний — кривые частотной характеристики и характеристики направленности.