Двухленточный гиперкардиоидный микрофон

Полярное и частотное реагирование. Его низкая чувствительность, низко­частотное сглаживание и сравнительно ровное реа­гирование в области сред­них и чуть выше средних частот делают этот микро­фон (с учетом принятого баланса) пригбдным для ударных и медных инстру­ментов.

Микрофон с двойной катушкой индуктивности

Полярное и частотное реа­гирование. Внутри микро­фона передняя диафрагма реагирует на высокие час­тоты, а находящаяся сзади более чувствительна к низ­кому диапазону. Входные порты в нижней части руко­ятки обеспечивают подачу сигнала к задней стороне второй диафрагмы: это поз­воляет произвести частич­ную компенсацию эффекта близости.

Для кардиодного микрофона полезный угол реаги­рования представляет из себя широкий простран­ственный конус и составляет примерно 120 градусов со стороны активного приема. Величина полезного угла может быть расширена и до 180 градусов, но в этом случае будет наблюдаться некоторое снижение воспри­имчивости в граничных значениях.

72 Микрофоны

Кардиоид11ЫЙ микрофон с катушкой индуктивности

Сложная система акусти­ ческих лабиринтов встра­ ивается в микрофонную структуру: воздушный

резервуар R (показанный упрощенно на коорди­натной диаграмме) обеспе­чивает уменьшение влияния одной из трех резонансных систем, используемых для в о спр иимчив о сти.

При увеличении угла вокруг микрофона происходит дальнейшее снижение реагирования, которое

теоретически принимает нулевое значение в конечной точке. Однако, в реальной жизни При больших углах развертки все же существуют малые значения восприимчивости, которые являются нестабильными и могут вызвать определенные искажения сигналов.

Вследствие того, что конусный характер восприимчивости выражается через больший полезный угол, чем для фигуры "восьмерки", кардиоидные микрофоны могут использоваться в тех случаях, когда пространство для их применения ограничено. При достаточно близкой работе с ними возникает тот же эффект близости, который по величине почти вдвое меньше того же эффекта при аналогичной работе с микрофонами с 8-образной характеристикой направленности. Это происходит благодаря полярной восприимчивости, свойственной кардиоиду.

Наиболее явный способ создания кардиоида - путем параллельного подсоединения всенаправленного и бинаправленного компонента - более не применяется. Причина этого в том, что соединение различных систем с противоположными эффектами вызывает неустой­чивое реагирование.

При втором методе передняя и задняя часть диафрагмы отрыты для звукового давления, при этом сигнал должен поступать на ее заднюю сторону с измененной фазой. Для этого создана сложнейшая фазозависимая комбинация из полостей и туннелей. Почти все динамические, ленточные и электро­статические микрофоны используют в работе этот принцип. Подобная функциональная схема может быть описана математически при помощи понятий акустического сопротивления, емкости и индуктив­ности. На их основе, для области частот, приходящих из разных направлений, рассчитывается величина звукового давления на обеих сторонах диафрагмы.

Микрофоны 73

Кардиоидное реагирование

высо кочастотных

электростатических

микрофонов

Осевое реагирование имеет существенно ровную харак­теристику для 15 кГц и относительно ровный ха­рактер для направления в 90 градусов. Неровности кривой имеют место на 180 градусах и они довольно низкие по уровню, поэтому их влияние не существенно.

Электрический контур электрета

По сравнению с прежними электростатическими микрофонами он имеет очень простую конструк­цию.

1 .Интегральная схема усилителя.

2.Низковольтное питание и резистор. 3.Выход (кабельный).

Благоприятный результат, полученный для обратной стороны диафрагмы, ложится в основу создания подходящей акустической схемы. Однако, даже такой сложной подход не может гарантировать достаточно ровной восприимчивости.

Электростатические микрофоны с двумя диафрагмами по обеим сторонам центрального контакта будут также работать как кардиоид. В этом случае существует разность потенциалов между одной из диафрагм и центральным контактом; но другой контакт имеет тот же потенциал, что и центральный, поэтому только одна диафрагма, как элемент, может быть использована для нормального

электростатического микрофона. Звуковые волны вызывают колебания обеих диафрагм; при этом результирующие величины давлений, возникающих в объеме позади второй диафрагмы, передаются через отверстия центрального контакта; количество и размеры этих отверстий таковы, что они производят фазовый сдвиг, а это, в свою очередь, дает кардиоидную восприимчивость.

В последние годы инженерам удалось создать целую гамму профессиональных микрофонов, основанных на подобных или -схожих принципах работы; большинство из них являются электростатическими, хотя есть и экземпляры динамических систем. Не все микрофоны представленной группы чисто

кардиоидные, часть из них занимает промежуточное положение между всенаправленными и

бинаправленными микрофонами.

Для расширенного высокочастотного реагирования электростатические микрофоны имеют особые преимущества. Диафрагма таких микрофонов

ничтожно мала по своей массе, поэтому она достаточно хорошо реагирует на постоянные изменения воздушного давления. Кроме этого, наличие усилительного элемента рядом с микрофонной капсулой (для преобразования уровня до нужной величины) позволяет выполнить диафрагму небольших размеров.

74 Микрофоны

Такая тонкая инженерия вместе с предварительным усилителем ведет к удорожанию модели, однако с точки зрения качества (особенно для частотной восприимчивости) и чувствительности подобные эти системы получили заслуженный авторитет на рынке среди продукции данного класса.

Цена и размеры микрофонов могут быть уменьшены за счет использования средств самой электроники, а именно, введением электростатического заряда на диафрагму микрофона непосредственно при его производстве. Это исключает необходимость подведения напряжения для заряда конденсатора. В данном случае лишь требуется наличие небольшого элемента постоянного тока или аккумулятора для обеспечения питания усилительного элемента, расположенного рядом с диафрагмой или в самой капсуле микрофона. Прежние модели микрофонов этих систем обладали недостатком потери восприимчивости высоких частот по мере их продолжительной эксплуатации. Последние модели отличаются более устойчивой работой и относительной стабильностью в удержании электростатического заряда.

При профессиональном использовании микрофоны могут обладать очень незначительными размерами и быть необычайно легкими по весу; они могут легко фиксироваться на музыкальных инструментах или специальных держателях, позволяющих проводить отстройку нужного угла по направлению к источнику звука. При этом, такое близкое расстояние до источника, при котором может происходить потеря чувствительности и присутствовать высокочастотные шумы, считается вполне приемлемым с точки зрения удовлетворительного качества.

Для постоянно поляризованного реагирования применение в конструкции микрофона электретов очень выгодно, так как они просты в изготовлении. Такой подход открывает еще одну возможность на пути совершенствования конденсаторных систем. С другой стороны, уменьшенное напряжение поляризации дает целый ряд других преимуществ, которые делают эти микрофоны более разносторонними в применении.

ИЗМЕНЯЕМЫЕ МИКРОФОНЫ

В электростатических микрофонах подобного рода одна из диафрагм имеет заранее определенную полярность, в то время как другая способна изменять значение своей полярности. Если обе диафрагмы имеют одну полярность, то микрофон выполняет функцию капсулы давления, что имеет место при расположении двух кардиоидных электростатических микрофонов (с двумя тонкими диафрагмами) своими обратными сторонами друг к другу и скоммутированными для сложения уровня выхода. Однако, если на одной из диафрагм ток поляризации будет уменьшен до нуля (при наличии подходящей перфорации на центральном контакте), полярное реагирование принимает вид кардиодного.

Рассматривая процесс дальше предположим, что ток поляризации возрос в противоположном значении: напряжение на центральном контакте занимает теперь промежуточную величину между величинами потенциалов на диафрагмах. В этом случае система начинает работать на основе градиента давления и ее выход является бинаправленным. Это напоминает такое симметрированное устройство, для которого центральная диафрагма сбалансирована между двумя противоположными по заряду перфорированными контактами.

Микрофоны 75