Для совмещенной пары микрофонов под углом 90 градусов

Сверху: фигура пересека­ ющихся восьмерок. В центре: пересечение задних лепестков. Внизу: пересе­ чение кардиоид. Напротив: соответствующие полярные, MS-диаграммы. Данный случай представлен здесь для положения микрофо­ нов под углом 90 градусов друг к другу, для осущест­ вления практического баланса микрофонов пред­ почтительнее более широ­ кий угол, т.е. 120 градусов.

Полярные ms-диаграммы для рассматриваемой совмещенной пары

Сверху: фигура пересека­ющихся восьмерок; полез­ный передний угол (W-X) составляет только 90 граду­сов. Звуки из других направ­лений (т.е. из углов W-Z и X-Y) будут находиться не в фазе. Полезный угол заднего направления (W-Z) будет слишком повернут для прак­тического использования (для музыки). В центре: микрофоны с пересекающи­мися задними лепестками имеют больший полезный угол в передней части харак­теристики (W-X). Снизу: пересекающаяся кардиоида имеет 270 градусов для полез­ного угла (верхний угол W-X), однако только около 180 градусов используется прак­тически; в заднем направ­лении реагирование незна­чительно и нарушено.

Микрофоны 95

Поп - экраны.

Микрофон имеет защиту из специальной мельчайшей сетки, предохраняющей его работу от резких воздуш­ных толчков, вызванных особенностями речевых или вокальных звуковых харак­теристик.

Защитные экраны

В зависимости от типа и размеров микрофонов экра­ны имеют различную форму и изготавливаются из: 1 .пенистого пластиката (поролона);

2.пенистого материала

армированного металли­ ческой проволокой; З.комбинации из внешнего защитного покрытия,

воздушной прослойки и собственного защитного экрана микрофона.

Диаграммы М и S будут соответствовать полярному реагированию другой пары микрофонов, которые в состоянии обеспечить их непосредственное получение, "средняя" (или главная) из них будет представлена набором различных полярных направленностей, а "боковая" будет иметь иметь 8-образную форму. Иногда, А+В и А-В стерео информация может быть получена непосредственно от главного и бокового микрофонов, что ведет к упрощению всего оборудования. Потенциальным недостатком такой системы является то, что совмещенное частотное реагирование проявляет себя крайне неустойчиво в самой главной части звуковой сцены: ближе к центру, хотя это явление снижается при уменьшении S- компоненты. Другими словами, качество S-

составляющей должно быть достаточно высоким и ее полярная восприимчивость не должна изменяться с частотой. Капсула "М", которая занимает верхнюю часть объема микрофона, работает по направлению главного приема, в то время как элемент "S" обеспечивает восприятие с боковых направлений.

Совмещенная пара АВ широко используется в радио и студиях звукозаписи; микрофоны MS могут находить практическое применение в телевидении и видеозаписи.

ЗАЩИТНЫЕ ЭКРАНЫ

Сам термин "защитный экран" включает в себя сразу несколько понятий, которые могут быть охарактеризованы различными функциями их применения.

Самые небольшие по размерам используются для уменьшения влияния дыхания человека при тесной работе с микрофоном и иногда называются "поп-экранами". Поскольку они предохраняют диафрагму и ее покрытие от непосредственного потока воздуха, идущего изо рта или носа говорящего, их форма не имеет большого значения. Некоторые экраны имеют комплексную структуру, при которой два слоя материала акустической защиты разделены пористым элементом. Влияние такого экрана на частотное реагирование микрофона должно быть рассчитано заранее, при его производстве. Многие микрофоны, рассчитанные на эксплуатацию без применения подобных экранов, имеют в качестве защиты метал­лическую мельчайшую сетку, подгоняемую по форме микрофона. С другой стороны, экраны, выполненные из эластичных материалов, позволяют использовать их с любой формой микрофона. Для того, чтобы вос­становить наилучшее по характеристикам восприятие микрофона, экраны обычно удаляют, что очень сказывается на воприимчивости отдаленных объектов.

96 Микрофоны

В разговорных студиях микрофоны снабжены защит­ными экранами, выполненными из поролоновых материалов различных цветов и оттенков, что позво­ляет производить визуальную ориентацию среди собе­седников при работе с большой аудиторией.

Главным образом, экраны используются при защите от шумов, вызванных воздушными турбулентностями, происходящими от воздействия ветряного потока на острые ребра предметов или на углы острой конфи­гурации. Для того, чтобы уменьшить влияние воздей­ствия ветра, необходимо создать вокруг микрофона мягкий воздушный поток. Идеальной формой экрана для такой защиты, если перемещения ветра и его сила остаются постоянной величиной, будет форма "капли", однако, в случае отсутствия подобной информации, форма ветрового экрана выбирается сферической или комбинацией сферической и цилиндрической формы, обычно 5 см в диаметре. Материалом для экрана, как правило, служит метал (тончайшая проволока) или рыхлый (пористый) пластик, которые в сочетании с привлекательным видом и акустическими свойствами являются поверхностным покрытием микрофона. Такие меры способны уменьшить влияние шума более чем на 20 дБ.

Подставки и растяжки

Методы крепления микро­фонов (на радиостудиях). 1.Использование растяжек при подвешивании. 2.Бум ("журавль"), позво­ляющий устанавливать длину и угол наклона. 3.Напольная подставка (с телескопическим корпу­сом).

4.Настольная подставка (однако варианты 1,2,5 предпочтительнее при'

случайном стуке по столу неопытными ораторами). 5. Напольный вариант с горизонтальным кронштей­ном. Подобная система позволяет в определенной мере произвести поглоще­ние колебаний, идущих от пола.

МИКРОФОННЫЕ КРЕПЛЕНИЯ

Кроме рассмотренных видов оборудования существует еще обширная гамма всевозможных элементов крепления и установки микрофонных систем. Для большинства концертных залов положение микрофона определяется простым подвешиванием его к потолочным перекрытиям сцены, хотя и требует введения дополнительных мер безопасности. В таких с случаях микрофоны снабжаются дополнительными фиксаторами и растяжками для их конкретного положения в пространстве.

.

Микрофоны 97

Студийный бум.

1. Положение микрофона определяется по вертикаль­ной оси регулятором (2). 3. Наклон стрелы и ее рабочая длина фиксируется зажимом (4). Вся установка может быть повернута или приподнята с помощью органов управления (5). 6. Кресло используется при длительных сеансах работы. Оператор имеет сценарий (7) и микрофон­ную связь с другими операторами или менед­жером. Некоторые телеви­зионные бумы снабжаются дополнительным мони­тором (8), закрепленным на стреле бума. 9. Громкоговорители.

Напольные стойки и настольные держатели должны иметь определенную защиту от воздействия толчков, ударов и вибрации поверхности. В тех случаях, когда внешние характеристики не имеют большого значения, это достигается установкой микрофонов на эластичные стойки. При этом, не взирая на способ установки микрофона, следует соблюдать его жесткую ориентацию в звуковом поле.

В телевизионной технике и при постановке художественных фильмов для осуществления

всевозможных вариантов расположения микрофонов на сценической ' площадке, широко применяются комплексные установки крепления, называемые "бумами". В их сложной конструкции предусмотрены телескопические держатели, позволяющие производить вылет стрелы кронштейна на расстояние от 3 до 6 метров. При этом стрела кронштейна способна поворачиваться на любой угол в горизонтальной плоскости и производить наклон в вертикальном направлении до 45 градусов. Оператор располагается на специальной платформе справа от бума, его правая рука находится на регуляторах вылете стрелы и баланса устойчивости, а левая рука осуществляет контроль за углом поворота всей системы. На месте оператора имеется также кресло, которое используется только для длительных сеансов (так как стесняет движения при работе). В некоторых случаях оператор снабжается контрольным устройством монитора, закрепленного на стреле бума. Платформа и бум, в зависимости от обстоятельств, могут быть одновременно приподняты или опущены: как правило, установочная высота выбирается из соображений свободного горизонтального вылета стрелы над телевизионными камерами. Вся установка способна передвигаться по полу с помощью второго оператора.

98 Микрофоны

Маркировка показывает число контактов. "М" озна­чает разъем типа "папа" со штырями, показывающими как бы, направление дви­жения сигнала. Выход мик­рофона должен иметь, как правило, контакты типа "М" для подсоединения к контрольному устройству с разъемами "F" ("мама").

Стерео Jack 3.5 мм

Моно Jack 6.3мм

В соединителях типа "Lemo": 3M имеет 2 контакта, 3F имеет один контакт.

Ручной бум, имеющий телескопическую или наборную конструкцию (называемую "удочкой"), занимает меньше пространства и может быть введен в звуковую картину в направлениях, недоступных для больших установок: например, он может работать непосредственно от пола. В обычных условиях эксплуатации оператор держит бум на плече или поддерживает его другой рукой при длительных сеансах. В исключительных случаях, в очень коротких интервалах времени, он может быть поднят над головой и удерживаться двумя руками.

СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ РАЗЪЕМЫ

До недавнего времени в звуковой технике применялось большое количество разнообразных разъемов. Наиболее популярными являются разъемы типа XLR, DIN, Tuchel, Lemo а также простые штеккеры. Для сбалансированного сигнала требуется наличие минимум трех проводников: два для цепи сигнала и третий (заземленный) экранирует их от воздействия других систем. Если используются только два проводника, один внутри другого

(несбалансированный сигнал), это может привести к появлению мешающих переходных наводок, поэтому его применение ограничено условиями отсутствия подобных эффектов.

Разъемы типа XLR широко используются в студиях, при этом количество контактов может быть определено из их маркировки: например, XLR-3, т.е. три контакта. Как правило, корпус микрофона имеет разъем с тремя штырьковыми контактами (называемых "папой"): они как бы указывают на направление движения сигнала. Кабель, соответственно, оборудован

приемным разъемом ("мамой") для соединения с микрофоном и другим разъемом "папой", с противоположного конца, для подсоединения с приемным настенным гнездом. Существуют также и другие варианты разъемов, соединяющихся под прямым углом и имеющих большее количество контактов. На практике встречаются и нестандартные варианты (часто для наушников монитора), которые могут потребовать осуществить соединение, например, двух приемных разъемов.

Все разъемы XLR имеют специальный паз для осуществления правильной ориентации при соединении. Некоторые из них снабжены специальной защелкой, которая автоматически фиксирует положение разъема при подсоединении и при нажатии на нее освобождает его от закрепления. Распайка шнуров по контактам разъема почти всегда соответствует определенному стандарту.

Микрофоны 99

В случае нарушения порядка развода шнуров по контактам может произойти поворот фазы сигнала. Поэтому перед установкой нового оборудования необходимо убедиться в правильности произведенной распайки. В подобных случаях полезно иметь сопутствующее оборудование (фазоинверторы и пр.) для корректировки фазового сдвига.

Система разъемов XLR является довольно надежной в эксплуатации, она позволяет удерживать соединения при различного рода механических воздействиях: толчках, ударах и пр. Вместе с тем, она слишком массивна для случаев, где требуется произвести коммутацию более малых устройств.

Другим стандартом при осуществлении подсоединения более компактного и домашнего оборудования, является система DIN (немецкого стандарта) разъемов. В ней штырьковые контакты и корпусы разъемов выполнены в более миниатюрном варианте. Для тех случаев, где требуется обеспечить надежную фиксацию соединения, предусматривается наличие резьбового замка.

Кроме названных существуют также системы разъемов Tuchel, имеющие три плоских довольно больших контакта, расположенных радиально от центра, а также разъемы Lemo (более мелкие), расположенные внутри рукава и имеющие центральные пальчиковые контакты 3.5 или 6.3 мм в диаметре (моно и стерео). Последние нельзя подсоединять к наушникам или громкоговорителям, в этом случае требуется коммутация через XLR разъемы.

Трех проводов (следовательно и трех контактов), из которых один заземлен, является вполне достаточно для большинства случаев, включая коммутацию сигнала, подведение питания и напряжения поляризации для электростатических микрофонов. Соответствующие проводам контакты могут быть использованы для всех названных целей, если увеличить номинал проводящих двух основных жил до 48 Вольт по отношению к земле. Такая система получила название "фантомного питания". Термин "фантом" был взят из телефонии, где он применялся для обозначения группового сигнала, приходящего по одному кабелю, т.е. в целях экономии проводов. На практике многие современные электростатические микрофоны используют фантомное питание напряжением от 9 до 52 в; некоторые питаются от батарей. Разность потенциалов между такой парой и третьим (заземленным) проводом обеспечивает необходимую поляризацию

электростатических микрофонов.

Более сложные системы используют большее количество проводов (и контактов), например, для переключения полярного реагирования и подавления низких частот, а также для, радиомикрофонов. Старые конструкции электростатических микрофонов содержали вакуумные трубки в качестве звукоуловителей, требовавших дополнительное питание в 12 Вольт для нагревателя.

Многожильные студийные кабели обычно состоят из упругих, но достаточно гибких разноцветных проводов, имеющих основательное экранирование от электрических наводок и мощную защитную оболочку. Еще более сложные "пяти-четверочные" кабели имеют более высокое шумоподавление - ожидается, что они станут обычным явлением для студий различного направления. В настоящее время происходит широкое внедрение многоканальных кабельных систем для осуществления коммуникаций на большие расстояния и использование для этих целей сложных многоштырьковых разъемов.

На радиостудиях, при сложной кабельной разводке и большом количестве проводов предусматривается наличие для каждого из каналов двух входных гнезд, расположенных в разных частях студии. При этом, для облегчения ориентации гнезда могут иметь обозначения: 1 или 1 А, 2 или 2А и т.д.

L

100 Микрофоны

В телевизионных студиях рабочая обстановка характеризуется еще более насыщенным количеством кабельных соединений. Коммутация в них осуществляется в сложной развязке между элементами декораций, оборудования, перемещающимися объектами (включая камеры) и, при этом, не должна находиться в поле зрения камер. Поэтому, число разъемов в таких студиях огромно: например, студии Би-Би-Си насчитывают около 100 различных контактных соединений, более простые студии могут иметь их более 50. Кабели собираются в пучки и прокладываются вдоль стен или потолка, откуда они могут свешиваться для установки микрофонов. Некоторые из них заканчиваются непосредственно в балконных проемах, некоторые подводятся к специальным разветвителям и коммутаторам и пр. Чтобы при таких сложных развязках уменьшить возможную индукцию, следует прокладывать звуковые провода отдельно от кабелей питания (электроснабжение и другое оборудование) и пересекать их под прямым углом. Эти меры также необходимо соблюдать (для внутренней проводки) при строительстве студийных помещений.

ПРОВЕРКА МИКРОФОННЫХ СИСТЕМ

После подсоединения микрофонов необходимо произвести небольшую проверку их работоспособности. Прежде всего, его полярная ориентация должна соответствовать требуемой на пульте управления. Для этих целей, один их операторов производит легкое постукивание или поглаживание капсулы микрофона, в то время как второй оператор определяет задействованный канал. Если пульт контроля находится в постоянной работе, то можно воспользоваться устройством "теневого прослушивания", которое позволяет произвести операции контроля без вмешательства в действие основной передачи. Полярное реагирование проверяется для различных положений говорящего относительно микрофона с последовательной фиксацией "мертвых" зон. Для стереопары такая проверка определяет левое положение для канала "А" и подтверждение их (А и В) работоспособности. При помощи наушников подобные тесты могут быть проведены и одним человеком.

Кроме этого, следует убедиться в том, что кабельные соединения и разъемны не производят шумовых помех. При этом важно определить способ размещения кабельных коммутаций по площади помещения (объединение в пучки). В случае необходимости предусматривается наличие на микрофонах защитных экранов.

Новые или незнакомые микрофоны должны проходить более тщательную проверку. Хотя производители и снабжают микрофонные системы необходимой технической документацией, она не всегда соответствует истинному положению вещей. В таких случаях прежде всего целесообразно произвести сравнение новой системы с аналогичной, уже имеющейся в наличии. Если таковой не окажется, то сравнение производят с системами того же производителя. Подобное контрольное тестирование помогает выявить отклонения в характеристиках чувствительности и направленности микрофонов. Для этих исследований используются различные источники звука: речь, музыкальные инструменты или простое "позвякивание" ключами (для реагирования по высоким частотам).

Крупные организации, располагающие большим количеством оборудования, в состоянии проводить более комплексное тестирование с использованием сложной контрольной техники. При этом, необходимые измерения производятся в специальных акустических камерах при отсутствии каких-либо эффектов (например, эхо).

Микрофоны 101

ПОЛОЖЕНИЕ СТЕРЕОПАРЫ

Если совмещенные микрофоны не обладают одним уровнем выхода, происходит искажение информации, связанное с пространственным положением источника. Ниже приводятся несколько общих рекомендаций при выборе оптимального расположения стереопары, которое может осуществляться двумя операторами (один у микрофона, другой на мониторе):

1. Подачей речевого сигнала на мономикрофон (или на один элемент пары) проверяют правильность подсоединения громкоговорителей. При одинаковом подведении к А и В громкоговорителям, звук должен восприниматься из центра панорамы.

2. Если микрофоны имеют переключающие устройства, следует для них установить режим, при котором они будут иметь одинаковую полярную диаграмму направленности.

3. Производят приблизительную ориентацию капсул на угол 90 градусов по отношению друг к другу. Поочередно выясняют, какая из капсул является левой и какая правой. При расположении капсул одна над другой, не существует определенного стандарта в ориентации по сторонам панорамы.

4. Устанавливают капсулы под углом 0 градусов друг к другу. При этом, надо убедиться, что капсулы не расположены задними концами (при симметричном внешнем виде; как правило, на корпусе существует индикация направления микрофона). В противном случае, петли направленности задних направлений могут попасть в звуковую картину.

5. Прослушивают только сигнал А-В. Если контроль за таким сигналом отсутствует, производят поворот фазы одного из микрофонов и прослушивают сигнал А+В.

6. При выставленном уровне выхода одного из микрофонов проверяется работа другого посредством уменьшения его выходного значения до минимальной величины, т.е. производится проверка раздельного баланса.

t

7. При оптимальной величине выходной мощности громкоговорителей оператор с микрофоном осуществляет круговые перемещения по студии. Уровень сигнала, при этом, должен оставаться примерно на одинаковой величине. Не принимая во внимание незначительные отклонения в уровнях сигнала, стараются выявить "мертвые" зоны значительных замираний сигнала или нарушения в полярном реагировании. После чего производится дополнительный анализ ситуации с последующей корректировкой настройки микрофонных систем. Далее (при движении оператора) сравнивают отклонения в уровнях сигнала с особенностями полярной характеристики для выбранных направлений.

8. После чего еще раз устанавливают угол между капсулами 90 градусов (или контрольный угол) и производят окончательную идентификацию левого, правого и центрального направлений.