5. Микрофонное предусиление.
5.1. Историческая справка.
Ранний микрофон представляли собой примитивный угольный преобразователь, который построил американский изобретатель Эмиль Берлинер 4 марта 1877 года. Впоследствии конструкция угольного микрофона была усовершенствована Томасом Эдисоном и до недавнего времени использовалась в телефонных аппаратах. Такой тип микрофона не пригоден для передачи музыкальных сигналов.
Конденсаторный микрофон был изобретён американским учёным Э. Венте в 1917 году. В нём звук воздействует на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние между мембраной и металлическим корпусом. Тем самым образуемый мембраной и корпусом конденсатор меняет ёмкость. Если подвести к пластинам постоянное напряжение, изменение ёмкости вызовет ток через конденсатор, тем самым образуя электрический сигнал во внешней цепи.
Первым динамическим микрофоном стал изобретённый в 1924 году немецкими учёными Э. Герлахом и В. Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа. Они расположили в магнитном поле гофрированную ленточку из очень тонкой (ок. 2 мкм) алюминиевой фольги. Такие микрофоны применяются в студийной записи благодаря линейности их АЧХ, однако их чувствительность невелика, выходное сопротивление очень мало (доли Ома).
В 1931 году американские учёные Э. Венте и А. Терас изобрели динамический микрофон с катушкой, приклеенной к тонкой мембране из полистирола или фольги. В отличие от ленточного, он имел существенно более высокое выходное сопротивление (десятки Ом и сотни килоОм), мог быть изготовлен в меньших размерах.
Электретный микрофон, изобретённый японским учёным Ёгути в начале 20-х гг. XX века по принципу действия и конструкции близок к конденсаторному, однако в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения выступает пластина из электрета.10
5.2 Ламповые микрофоны.
Теперь — немного о ламповых микрофонах. Надо сразу заметить, что ламповый микрофон является разновидностью микрофона конденсаторного. Так же, как и транзисторный микрофон. 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.
Конденсаторный капсюль 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. Именно исходя из состава элементарной базы конкретно этого предусилителя, микрофоны называют ламповыми или транзисторными. Ламповые микрофоны используются с внешними блоками питания, в отличие от транзисторных моделей, где напряжение для поляризации и питания предусилителя подаётся по сигнальным проводам (фантомное питание).
Лампы часто используются в гитарных предусилителях и в специализированных процессорах искажения, но не надо ожидать, что хороший ламповый микрофон будет иметь явно искажённый звук. Когда в середине прошлого столетия разрабатывались классические ламповые микрофоны, электронные лампы не имели альтернативы, и проектировщики приложили все свои усилия, чтобы заставить их вести себя максимально линейно. Таким образом, остаточные артефакты искажения, дающие существенную часть тонального характера этих микрофонов, являются очень тонкими. Такие особенности мы описываем теперь как «теплота» или «гладкость».
В студийных условиях ламповые микрофоны могут иметь самое разное назначение – это ведь обычные конденсаторные микрофоны с ламповым предусилением. Но чаще всего такими микрофонами записывают вокал. Реже акустические музыкальные инструменты.