Особенности работы больших диафрагм в высокочастотной области

Восприимчивость микро­фона R в направлении нуля градусов (т.е. на оси) складывается из несколь­ких компонентов:

1. - барьерный эффект (который производит стоячую волну перед диафрагмой);

2. - явление резонанса в объеме перед диафрагмой;

3. - инерция диафрагмы в случае сопоставимости ее массы с силой давления высоких частот.

Работа всенаправленного

микрофона при среднем

качестве катушки

индуктивности

Взаимосвязь между чувст­вительностью (характе­ризуемой размером диа­фрагмы) и частотной восприимчивостью. В этом примере разница между осевым реагированием и по направлению 90 градусов является огромной. Наибо­лее выраженное реагиров­ание происходит в направ­лении около 45 градусов. Наличие ветрового экрана (О градусов в западном направлении) производит дальнейшую корректировку реагирования.

Наиболее распространенным и довольно

серьезным дефектом для всех микрофонов является их выраженная восприимчивость для области частот немного выше средних. За

исключением тех случаев, в которых происходит четкое отслеживание тракта сигналов,

потребителям приходится довольствоваться

идеализированными характеристиками и

диаграммами, которыми производители данных систем снабжают каждый микрофон. Поэтому, указанный дефект не представлен в явной форме в сопроводительной документации.

Размер микрофона может влиять на его частотное реагирование. Другими словами, чем больше диафрагма и носитель, тем сложнее для инженеров создать более ровную и широкую характеристику максимальной восприимчивости (но легче обеспечить более сильный сигнал).

Микрофоны 69

Ленточный микрофон: объемный эффект

Свер.ху:протяженность пути звуковой волны до задней границы ленты (1) больше, чем перед ней. Эффектив­ная разница в путях d, в грубом приближении, экви­валентна наикратчайшему расстоянию D вокруг полюсного элемента (2). Внизу: изменения градиента давления (PG) на частотах, дня которых разница в путях существенна, D принимается равным 25 мм.

ЭФФЕКТ БЛИЗОСТИ (АПРОКСИМАЦИЯ)

По своей природе метод использования градиента давления вызывает искажение частотного восприятия, называемое "эффектом близости" или "скачком низких частот": микрофон, помещенный достаточно близко к источнику звука вызывает выраженное звучание низкого диапазона.Расстояние, при котором вступает в силу подобное явление, зависит от разницы в длине прохождения сигнала до передней, а затем до задней поверхности диафрагмы. Низкочастотный скачок происходит всякий раз, когда источник звука находится настолько близко, что разница в путях прохождения сигнала является соизмеримой величиной по отношению к этому расстоянию, а также по причине убывания (распространяющихся от центра) сферических волн пропорционально квадрату их расстояния до источника.

Градиент давления состоит из двух компонентов. Одна из них является результатом фазовой разницы для двух волновых точек, разделенных расстоянием между передней и задней частями диафрагмы. Другая составляющая характеризует изменение интенсивности с расстоянием. В

низкочастотной области микрофоны, использующие метод градиента давления, достаточно

чувствительны даже к небольшой разнице в фазах. В результате этого при очень близком источнике звука, провал в интенсивности может составлять большую величину. Собственно говоря, расстояние, при котором проявляются подобные аномалии, зависит от длины волны. Для частот верхнего и среднего диапазонов эти расстояния достаточно малы, чтобы представлять практическую опасность; только в низкочастотной области, при рабочих расстояниях от микрофона до источника звука, этот эффект способен принимать существенные значения. Чем больше разница в путях прохождения, тем шире диапазон частот, для которых эффект близости будет иметь место.

Бинаправленные ленточные микрофоны,

характеризующиеся существенной разницей в путях прохождения сигнала (при достижении равных значений чувствительности), должны считаться наиболее типичными представителями подобного рода эффекта. В отдельных случаях он уже проявляется на расстоянии в 50 см, становясь все более заметным с уменьшением расстояния. Однако все микрофоны направленного действия, которые используют метод градиента давления, способны проявлять этот эффект и под определенными углами воздействия.

70 Микрофоны

Ленточный микрофон:

вертикальное восприятие

При косых углах попадания сигналов вдоль поверх­ности ленты происходит подавление звуков с короткими длинами волн (т.е. высокой частоты). В горизонтальном плане существуют лишь неболь­шие изменения, связанные с длиной волны.

Эффект близости: зависимость от расстояния

Эффект возрастает по мере приближения микрофона к источнику звука. Для бинаправленной ленты кривые 1-4 могут соответ­ствовать расстояниям от 60 до 15 см.

Некоторые направленные микрофоны имеют своего рода компенсаторы для устранения или сглаживания эффекта близости, возникающего на определенном расстоянии. При этом смещения вперед или назад от этой фиксированной позиции вызывают изменения в соотношениях между низкими и средними частотами, которые не могут быть устранены простой регулировкой громкости. Более того, подобные перемещения также способны изменить отношение прямого и непрямого сигналов.

Микрофон для вокала

Гиперкардиоидное реагирование с неперестраеваемой низкочастотной характеристикой дает возможность только близкой работы с микрофоном. Катушка индуктивности довольно массивна и с трудом реагирует на высокие частоты. Двойной пик характеристики показывает, что для некоторых голосов частотная восприимчивость будет удовлетворительной.

Микрофоны 71

При тесном пространственном положении двух бинаправленных микрофонов необходимо удосто­вериться, что их работа происходит в фазовой совмес­тимости. Если они будут находится не в фазе, то будет происходить уничтожение сигналов от источника, расположенного на одинаковом расстоянии от этих двух микрофонов. Кроме того, возможно возник­новение больших искажений для других положений источников звука. Средство для ликвидации этого недостатка заключается в простом развороте одного из них (или переключении полярности). В случае исполь­зования двух микрофонов для работы отдельно с источниками, можно применять бинаправленные сис­темы, расположенные "глухой" стороной к другому источнику. Это хорошо сказывается при смешивании сигналов.

КАРДИОИДНЫЕ И

ГИПЕРКАРДИОИДНЫЕ

МИКРОФОНЫ