|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Mikrofon moden dan aplikasinya. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Audio Mikrofon ialah sifat yang sangat diperlukan bagi sistem pengukuhan bunyi, peralatan rakaman bunyi amatur dan profesional, studio penyiaran radio dan televisyen. Dengan pembangunan sistem multimedia, ia telah menjadi komponen luaran standard untuk kebanyakan komputer hari ini. Artikel ini bercakap tentang reka bentuk mikrofon, ciri terpentingnya dan cara memilih mikrofon optimum untuk keadaan aplikasi tertentu. Dalam artikel ini, kami akan cuba menerangkan pendekatan umum untuk memilih mikrofon berdasarkan struktur dan tujuan dalamannya, serta menjawab beberapa soalan yang mungkin timbul di kalangan peminat rakaman audio dan sesiapa sahaja yang tidak mempunyai pengetahuan khusus dalam bidang ini. Untuk melakukan ini, menerangkan pelbagai reka bentuk dan jenis mereka, kami akan memberikan contoh model domestik dan asing. Apakah mikrofon? Mikrofon ialah peranti elektro-akustik yang menukarkan getaran bunyi akustik udara kepada isyarat elektrik. Ia ialah pautan pertama bagi mana-mana rakaman bunyi, penguatan bunyi atau laluan komunikasi pertuturan. Ciri dan keadaan operasinya sebahagian besarnya menentukan kualiti isyarat di seluruh laluan. Banyak jenis herotan isyarat audio (tak linear, sementara, ciri penghantaran keadaan dan perspektif akustik) dan pelbagai gangguan (angin, getaran, akustik) selalunya tidak dapat dihapuskan oleh pemprosesan isyarat berikutnya tanpa kemerosotan ketara komponen berguna. Dalam mikrofon, apabila getaran bunyi ditukar kepada isyarat elektrik, pelbagai proses fizikal yang saling berkaitan berlaku. Selaras dengan ini, mikrofon boleh dianggap sebagai satu siri unit berfungsi. Pautan pertama ialah akustik, penerima gelombang bunyi. Tekanan bunyi (getaran) yang dicipta oleh sumber bunyi bertindak pada input akustik (atau input). Hasil daripada interaksi antara penerima dan medan bunyi, daya mekanikal terbentuk, bergantung kepada kekerapan isyarat bunyi, saiz dan bentuk badan mikrofon dan input akustiknya, jarak antara mereka, sudut kejadian gelombang bunyi berbanding paksi akustik mikrofon, dan sifat medan bunyi. Jenis penerima menentukan parameter penting seperti ciri directivity (DC). Pautan kedua ialah akustik-mekanikal, ia berfungsi untuk memadankan, dalam julat frekuensi tertentu, daya yang dijana oleh penerima dengan magnitud kelajuan ayunan (untuk mikrofon dinamik) atau anjakan (untuk mikrofon pemeluwap) elemen bergerak transduser mikrofon elektromekanikal. Sifat pautan ini ditentukan oleh kedudukan relatif, saiz dan pergantungan kekerapan unsur-unsur mekanikal akustik yang disertakan di dalamnya, yang secara struktur mewakili pelbagai jurang, celah, lubang, isipadu, elemen berliang yang terletak di dalam kapsul mikrofon. Pautan ini menentukan tindak balas sensitiviti frekuensi (FSR) mikrofon dan dengan ketara membantu pembentukan CN dalam julat frekuensi yang luas. Pautan ketiga, elektromekanikal, ialah transduser elektromekanikal yang beroperasi dalam mikrofon dalam mod penjana dan menukarkan getaran mekanikal elemen bergerak (kelajuan atau anjakannya) kepada daya gerak elektrik (EMF). Kecekapan penukar dicirikan oleh pekali gandingan elektromekanikal. Transduser menentukan sensitiviti mikrofon. Pautan keempat ialah elektrik. Ia melaksanakan fungsi memadankan transduser dengan peranti penguatan seterusnya (contohnya, dalam mikrofon pemeluwap ia sepadan dengan kapasiti tinggi kapsul dengan input galangan yang agak rendah bagi peranti penguatan berikutnya). Dalam sesetengah model mikrofon, pautan elektrik juga membetulkan tindak balas frekuensi mikrofon. Jenis penerima dan transduser ialah elemen penentu mikrofon. Pautan akustik-mekanikal dan elektrik adalah unit yang sepadan, tugas utamanya adalah untuk memastikan kehilangan minimum isyarat berguna dan mendapatkan tindak balas frekuensi yang diperlukan bagi isyarat keluaran. Mikrofon biasanya dikelaskan mengikut tiga kriteria utama: jenis penerima, jenis transduser dan tujuan (keadaan operasi). Bagaimanakah mikrofon dikelaskan? Jenis penerima menentukan salah satu ciri utama mikrofon - ciri arah. Ciri langsung ialah pergantungan kepekaan mikrofon pada frekuensi tertentu pada sudut tuju gelombang bunyi. Mengikut jenis penerima, mikrofon dibahagikan kepada kumpulan berikut. Penerima tekanan (bukan arah, "perintah sifar", "bulatan"). Di dalamnya, bunyi mempengaruhi unsur bergerak (membran, diafragma) hanya dari satu sisi. Akibatnya, pada frekuensi rendah dan sederhana, di mana dimensi mikrofon adalah kecil berbanding dengan panjang gelombang bunyi, sensitiviti mikrofon secara praktikal tidak berubah pada sudut kejadian bunyi yang berbeza. Penerima tekanan kecerunan atau pembezaan (arah). Mereka terdiri daripada dua jenis: Perbezaan dalam bentuk CV penerima satu arah ditentukan oleh tahap asimetri input dan oleh magnitud parameter akustik-mekanikal struktur dalaman pautan akustik-mekanikal. Ciri-ciri directivity (rajah) jenis penerima ini dibentangkan secara grafik dalam Rajah. 1.
Ciri kepekaan mikrofon: 1 - omnidirectional (bukan arah), 2 - dwiarah, 3-5 - cardioid Dalam Rajah. Rajah 2 secara skematik menunjukkan prinsip membina mikrofon omnidirectional (a), dwiarah (b) dan unidirectional (c).
Mikrofon gabungan, atau mikrofon dengan CV boleh ubah, kadangkala diklasifikasikan ke dalam kumpulan khas. Dalam mikrofon ini, anda boleh mendapatkan hampir mana-mana CN daripada keluarga (lihat Rajah 1) dengan menggabungkan isyarat elektrik daripada dua penerima - omnidirectional (lengkung 1) dan dwiarah (lengkung 2), atau daripada dua kapsul mikrofon kardioid yang diputar 180 o ( digabungkan secara elektrik ), serta dengan menukar voltan polarisasi pada separuh elektrod pegun atau membran dalam mikrofon pemeluwap dua membran. Kumpulan khas diwakili oleh mikrofon berarah tinggi, yang digunakan dalam kes yang tidak mungkin untuk mendekati sumber isyarat berguna. CN akut direalisasikan di dalamnya dalam beberapa cara yang berbeza. "Bigradient" atau "bicardioid" (cerunan tertib kedua) ialah mikrofon yang terdiri daripada dua kapsul yang sama, jarak ruang dan terletak secara sepaksi dengan angka lapan atau CN "kardioid" disambungkan dalam antifasa. Julat frekuensi penerima sedemikian sangat terhad. Yang paling biasa di kalangan mikrofon berarah tinggi ialah mikrofon "gelombang mengembara" (gangguan), yang terdiri daripada tiub dengan lubang atau slot, di hujung belakangnya terdapat kapsul mikrofon omnidirectional atau unidirectional (Rajah 3).
Lubang (slot) dalam tiub ditutup dengan kain atau bahan berliang, rintangan akustik yang meningkat apabila ia menghampiri kapsul. Keterukan CN dicapai kerana gangguan gelombang bunyi separa yang melalui lubang tiub. Apabila bahagian hadapan bunyi bergerak selari dengan paksi tiub, semua gelombang separa tiba di unsur yang bergerak secara serentak, dalam fasa. Apabila bunyi merambat pada sudut ke paksi, gelombang ini mencapai kapsul dengan kelewatan yang berbeza, ditentukan oleh jarak dari lubang yang sepadan ke kapsul, dan pampasan separa atau lengkap tekanan yang bertindak pada elemen bergerak berlaku. Keterukan CN yang ketara dalam mikrofon sedemikian bermula pada frekuensi di mana panjang tiub adalah lebih daripada separuh panjang gelombang bunyi; Dengan peningkatan kekerapan, CN bertambah teruk. Oleh itu, walaupun dengan panjang mikrofon sedemikian yang ketara, yang boleh mencapai satu meter atau lebih, CN pada frekuensi di bawah 150...200 Hz hanya ditentukan oleh kapsul dan biasanya hampir dengan cardioid atau supercardioid. Jenis mikrofon yang sangat berarah yang ketiga dan sangat biasa ialah refleks. Dalam mikrofon ini, kapsul dengan CN omnidirectional atau unidirectional diletakkan pada fokus reflektor parabola (Rajah 4).
Dalam kes ini, disebabkan oleh sifat parabola, gelombang bunyi, selepas pantulan, tertumpu pada fokus parabola, di lokasi elemen bergerak kapsul, dan mencapainya dalam fasa. Gelombang bunyi yang tiba pada sudut kepada paksi parabola dihamburkan oleh pemantul tanpa mencapai mikrofon. Dalam sistem pemantul, CN adalah lebih bergantung kepada frekuensi daripada dalam sistem gangguan, dan berbeza daripada praktikal bukan arah pada frekuensi rendah (dengan diameter pemantul kurang daripada panjang gelombang bunyi) kepada lobus sempit pada frekuensi tinggi. Tindak balas frekuensi mikrofon tersebut mempunyai peningkatan ke arah frekuensi tinggi dengan kecerunan kira-kira 6 dB setiap oktaf, yang biasanya diberi pampasan sama ada secara elektrik atau oleh reka bentuk kapsul khas. Apakah kumpulan mikrofon dibahagikan mengikut jenis transduser? Berdasarkan jenis transduser elektromekanikal, mikrofon dibahagikan kepada karbon, elektromagnet, piezoelektrik, elektrodinamik (dinamik) dan pemeluwap (elektrostatik). Dalam mikrofon profesional (kecuali mikrofon untuk komunikasi dan alih suara dalam pengangkutan), dua jenis penukar terakhir biasanya digunakan. Oleh itu, mari kita lihat mereka dengan lebih terperinci. Mikrofon dinamik pula dibahagikan kepada gegelung dan reben. Struktur termudah mereka ditunjukkan secara skematik dalam Rajah. 5 (a dan b, masing-masing). Dalam pilihan pertama, gegelung tanpa bingkai silinder (biasanya dua dan, kurang biasa, empat lapisan) diletakkan dalam jurang anulus litar magnet, di mana medan magnet seragam dalam arah jejari dicipta. Gegelung dilekatkan pada diafragma berbentuk kubah dengan kolar beralun yang bertindak sebagai penggantungan. Apabila diafragma (diperbuat daripada bahan polimer) berayun di bawah pengaruh tekanan bunyi, wayar gegelung melintasi medan magnet celah (lebarnya biasanya 0,4...0,6 mm) dan emf teraruh dalam gegelung . Magnet kekal mikrofon diperbuat daripada bahan khas dengan aruhan sisa yang tinggi dan daya paksaan. Nilai rintangan aktif gegelung sedemikian dalam pelbagai model biasanya berkisar antara 20...600 Ohm.
a) mikrofon dinamik b) mikrofon reben 1 - diafragma berbentuk kubah dengan kolar beralun, 2 - gegelung silinder, 3 - magnet, 4 - litar magnet, 5 - pita foil beralun, 6 - jurang magnet Sebagai peraturan, mikrofon dengan jenis transduser ini dibuat dengan arah omnidirectional atau dengan arah sehala. Dalam kes kedua, lubang dibuka di dalam badan sistem magnetik, dimeterai dengan sutera atau bahan berliang lain yang melaksanakan rintangan akustik aktif pada input kedua. Untuk mengembangkan julat ke arah frekuensi rendah, mikrofon sedemikian biasanya menggunakan volum tertutup tambahan yang disambungkan secara dalaman kepada magnet melalui tiub dan lubang bahagian yang berbeza. Contoh mikrofon domestik sedemikian ialah mikrofon omnidirectional MD-83, serta mikrofon MD-97 dan MD-91 dengan arah sehala - untuk sistem penguatan bunyi pertuturan, yang kini dihasilkan oleh Mikrofon-M LLC (St. Petersburg) . Untuk mengimbangi gangguan elektromagnet (latar belakang AC), mikrofon gegelung biasanya menyertakan gegelung antifon secara bersiri dengan gegelung suara, yang biasanya dililit pada sistem magnetik. Gegelung dihidupkan sedemikian rupa sehingga voltan latar belakang yang teraruh padanya, teruja dalam kedua-dua gegelung, saling berkompensasi. Dalam penukar reben (Rajah 5, b), reben logam (biasanya aluminium) beralun (untuk memastikan fleksibiliti yang lebih besar) setebal beberapa mikron digunakan sebagai elemen bergerak, diletakkan dalam medan magnet di antara hujung kutub magnet kekal, jurang antara yang biasanya kira-kira 1,5...2 mm. Reben berfungsi sebagai pengalir arus dan sebagai sistem transduser alih. Dengan transduser jenis ini, mikrofon biasanya dilaksanakan dengan CN "angka-lapan-lapan" (disebabkan oleh simetri lengkap transduser), bukan arah (dengan labirin akustik meliputi satu sisi reben), dan kurang selalunya - satu arah. Reben, tidak seperti gegelung, mempunyai rintangan elektrik yang sangat rendah pada urutan 0,1...0,3 Ohm, dan voltan isyarat pada outputnya hanya 20...30 µV pada tekanan 1 Pa, setanding dengan magnitud daripada voltan gangguan elektrostatik dalam kabel mikrofon. Oleh itu, voltan yang dibangunkan oleh reben terlebih dahulu dinaikkan menggunakan pengubah injak yang diletakkan di dalam perumah mikrofon dalam skrin permalloy. Jurutera bunyi mencatatkan keaslian, kelembutan dan ketelusan transmisi timbre banyak alat muzik, terutamanya tali dan simbal, yang khas untuk mikrofon reben. Ini dijelaskan oleh keringanan elemen bergerak - reben, dan, akibatnya, oleh herotan sementara yang rendah. Ia juga secara teorinya mungkin untuk menggunakan transduser ortodinamik dalam mikrofon dinamik, tetapi setakat ini ia tidak menemui aplikasi dalam model mikrofon yang dihasilkan secara komersial. Oleh itu, tidak ada gunanya memikirkan reka bentuknya di sini. Mikrofon kondenser (elektrostatik) (CM) mempunyai dua elektrod - boleh alih dan tetap, membentuk plat kapasitor (Rajah 6). Elektrod bergerak ialah membran yang diperbuat daripada kerajang logam atau filem polimer berlogam setebal beberapa mikron. Di bawah pengaruh tekanan bunyi, ia berayun relatif kepada elektrod pegun, yang membawa kepada perubahan dalam kapasitansi kapsul (kapasitor) berbanding dengan keadaan rehat. Dalam CM, magnitud perubahan dalam kapasiti, dan oleh itu isyarat elektrik keluaran, mesti sepadan dengan tekanan bunyi. Tahap voltan keluaran sepadan dengan tekanan bunyi dalam amplitud dan frekuensi menentukan tindak balas frekuensi dan julat dinamik mikrofon tertentu. Bahagian penting mana-mana CM ialah unit yang memadankan impedans elektrik penukar dengan peranti penguatan seterusnya. Pautan elektrik CM ini boleh terdiri daripada jenis frekuensi tinggi dan frekuensi rendah. Dengan jenis penukaran frekuensi tinggi, kapsul CM disambungkan ke litar litar penjana frekuensi tinggi (daripada susunan beberapa MHz). Dalam kes ini, modulasi frekuensi isyarat RF diperoleh, dan hanya selepas penyahmodulasi isyarat frekuensi audio terbentuk. Kemasukan kapsul ini tidak memerlukan voltan polarisasi; ia dicirikan oleh tahap bunyi mikrofon sendiri yang rendah. Walau bagaimanapun, litar frekuensi tinggi dalam mikrofon belum digunakan secara meluas, terutamanya disebabkan oleh kesukaran penstabilan frekuensi, dan jarang ditemui dalam model industri mikrofon julat audio. Dalam pembentangan lanjut tentang prinsip operasi dan jenis CM, kami akan maksudkan CM dengan pautan frekuensi rendah, yang merangkumi kebanyakan model CM moden. Di dalamnya, penukaran tekanan bunyi menjadi isyarat elektrik berlaku dengan polarisasi luaran atau dalaman (elektrik). CM dalam sistem dengan polarisasi luaran (Rajah 6) membentuk daripada elektrod sebuah kapasitor rata dengan kapasiti 10...100 pF dengan jurang udara 20...40 μm, yang, melalui rintangan tertib 0,5...2 GOhm, dicas daripada sumber voltan luaran UП. Apabila membran berayun di bawah pengaruh tekanan bunyi atau perbezaan tekanan, cas pada plat kekal tidak berubah kerana pemalar masa yang besar bagi litar RC. Magnitud komponen voltan ulang-alik yang terhasil daripada getaran membran dan perubahan kapasitans yang sepadan adalah berkadar dengan anjakan membran.
a) mikrofon omnidirectional: b) mikrofon dengan kearah dua hala 1 - filem berlogam, 2 - pad penebat yang ditentukur, 3 - elektrod tetap Kira-kira dua puluh tahun yang lalu, di luar negara dan di negara kita, pengeluaran industri mikrofon pemeluwap electret bermula, yang tidak memerlukan sumber luaran voltan polarisasi; mereka menggunakan filem electret polimer, logam di luar, sebagai membran. Filem ini dipolarisasi oleh salah satu kaedah yang diketahui dan mempunyai sifat mengekalkan cas permukaan yang malar untuk masa yang lama. Oleh itu, bukannya sumber luaran, sumber dalaman digunakan. Jika tidak, operasi penukar sedemikian pada asasnya tidak berbeza daripada CM konvensional. Sebilangan mikrofon pemeluwap satu arah dan omnidirectional telah dibangunkan di NIIRPA pada awal tahun 80-an, tetapi kebanyakannya kini tidak lagi dikeluarkan atas pelbagai sebab. Baru-baru ini, apabila membangunkan model baru mikrofon, bahan electret digunakan dalam satu cara atau yang lain pada elektrod pegun, yang memungkinkan untuk menggunakan logam nipis dan filem polimer sebagai membran, yang mempunyai parameter mekanikal yang jauh lebih tinggi berbanding dengan filem electret. Ini membolehkan, dengan kepekaan kapsul yang sama, mempunyai julat nominal frekuensi penerimaan arah yang lebih luas, berkembang ke arah rendah (disebabkan oleh penurunan ketebalan, dan oleh itu ketegaran lenturan membran) dan ke arah tinggi (disebabkan oleh penurunan dalam jisim membran) frekuensi bunyi. Sebagai contoh mikrofon profesional sedemikian, seseorang boleh memetik mikrofon electret membran tunggal kardioid MKE-13M (Microfon-M), yang dihasilkan oleh perusahaan St. Petersburg, dan lavalier omnidirectional MKE-400 (Nevaton), yang tidak kalah dalam ciri-ciri mereka kepada model terbaik syarikat asing (termasuk CM dengan sumber voltan luaran) dan lebih popular di studio di Eropah Barat berbanding di Rusia.
a) mikrofon membran tunggal: b) mikrofon membran berganda 1 - membran 2 - elektrod tetap 3 - jurang udara 4-5 - bukaan saluran akustik 6 - cincin penebat 7 - gasket yang ditentukur Reka bentuk ringkas kapsul KM ditunjukkan dalam Rajah. 7. Daripada rajah itu jelas bahawa mikrofon pemeluwap satu diafragma (diafragma kecil), dengan pilihan parameter reka bentuk yang sesuai, boleh menjadi satu arah (Rajah 7,a), bukan arah (dalam kes ini, slot 7 mesti ditutup), serta dua arah (Rajah 7, b). Dalam mikrofon dwi-membran (DCM atau diafragma berkembar besar), kedua-dua membran boleh aktif secara elektrik (Rajah 7b). Tanpa membincangkan secara terperinci tentang fizik proses yang berlaku dalam DCM, yang boleh didapati dalam kesusasteraan khusus, kita boleh mengatakan bahawa setiap separuh kapsul DCM adalah, dalam istilah akustik-mekanikal, mikrofon berasingan dengan ciri directivity cardioid. , input akustik kedua yang tidak dibuat melalui slot, seperti dalam mikrofon membran tunggal, dan melalui membran kedua (bertentangan), dan sensitiviti maksimum mikrofon ini diputar 180°. Mikrofon sedemikian juga dipanggil mikrofon gabungan akustik. Selain akustik, DCM juga melaksanakan penggabungan elektrik. Oleh itu, dengan menggunakan voltan polarisasi pada salah satu membran (aktif), dan memendekkan yang kedua (pasif) kepada elektrod pegun, adalah mungkin untuk memperoleh, dengan pilihan parameter reka bentuk yang betul, mikrofon dengan CV satu sisi. dekat dengan kardioid. Apabila voltan polarisasi dengan magnitud dan tanda yang sama digunakan pada membran kedua, kami memperoleh mikrofon omnidirectional. Apabila menggunakan voltan polarisasi dengan magnitud yang sama dan tanda bertentangan dengan membran kedua, kami memperoleh arah dua hala ("angka lapan"). Dalam kes pertengahan, jika perlu, anda boleh mendapatkan sebarang CN (lihat Rajah 1). Contoh mikrofon sedemikian dengan CN boleh tukar termasuk C414B-ULS (AKG), U87i dan U89i (Neumann), serta MK51 domestik (Nevaton). Apakah ciri dan parameter utama mikrofon yang menjadi kriteria pemilihannya dan mengapa? Apabila memilih mikrofon untuk keadaan operasi tertentu, adalah perlu untuk mengambil kira keseluruhan set keperluan teknikal dan operasi, berdasarkan ciri khusus penggunaannya. Dalam hal ini, adalah perlu untuk memahami dengan jelas apa yang ditentukan oleh ciri teknikal mikrofon. Ciri teknikal utama yang mesti diambil kira semasa memilih mikrofon adalah seperti berikut: 1. Julat frekuensi nominal, yang, bersama-sama dengan ketidaksamaan tindak balas frekuensi sensitiviti, diukur dalam dB, berfungsi sebagai kriteria untuk penghantaran spektrum isyarat berguna yang betul. 2. Kepekaan medan bebas, yang biasanya dinormalisasi pada frekuensi 1000 Hz dan diukur dalam mV/Pa, serta parameter yang dikaitkan dengan nilai ini - tahap tekanan bunyi yang setara (untuk CM), disebabkan oleh bunyi mikrofon sendiri dan dinormalkan dalam dB berbanding tahap sifar: ro= 2x10-5 Pa. Memandangkan mana-mana penukaran isyarat dan sistem penguatan sentiasa mengandungi hingarnya sendiri, dan mikrofon ialah pautan awal sistem sedemikian, magnitud isyarat berguna yang dihasilkannya menentukan nisbah "bunyi isyarat/intrinsik" keseluruhan sistem. Oleh itu, mengurangkan sensitiviti mikrofon adalah faktor yang tidak diingini. Ia juga harus diingat bahawa keinginan untuk meningkatkan lebar julat frekuensi yang dihasilkan semula oleh mikrofon membawa kepada penurunan nilai mutlak sensitivitinya. Sebaliknya, semakin luas julat frekuensi mikrofon, semakin sukar untuk mendapatkan CN yang stabil dalam hadnya. 3. Ciri kearah arah menentukan selektiviti spatial, iaitu, lebar sudut pepejal di mana isyarat akustik yang berguna tidak mempunyai ketidaksamaan amplitud yang ketara. CN, pada jarak tetap dari sumber isyarat berguna, menentukan nisbah "isyarat berguna/bunyi akustik" pada jarak yang agak dekat dari sumber isyarat berguna, iaitu, dalam jejari gema. Berkait rapat dengan CN ialah konsep pekali kearah arah, yang menentukan sifat arah mikrofon dalam medan jauh (berbanding dengan sumber). Kepekaannya kepada sumber bunyi berguna yang terletak di sepanjang paksi mikrofon adalah beberapa kali lebih tinggi daripada sumber gangguan yang diedarkan di sekeliling mikrofon (kepada medan meresap), atau, dengan kata lain, dengan nisbah isyarat kepada hingar yang sama pada input mikrofon, mikrofon arah boleh ditempatkan pada masa yang lebih jauh daripada sumber berguna daripada satu arah omnidirectional. Untuk beberapa anggaran, kita boleh mengandaikan bahawa mikrofon omnidirectional dengan dimensi melintang kecil (berbanding dengan panjang gelombang bunyi) melihat isyarat berguna dengan agak tepat pada sudut pepejal 150...180°. Dengan saiz mikrofon omnidirectional yang lebih besar, CVnya sangat bergantung pada kekerapan, dengan ketara mengecil pada frekuensi tinggi, jadi sudut liputan dalam kes ini tidak boleh dianggap lebih besar daripada 90°. Untuk mikrofon kardioid dengan frekuensi malar HF, sudut liputan ialah 120°, untuk mikrofon superkardioid - 90°, hiperkardioid - 60°, arah dua hala (dengan angka lapan HF), sudut liputan ialah 60° pada setiap sisi. Ia juga berguna (contohnya, untuk mengira sistem tetulang bunyi) untuk mengetahui bahawa pekali kearah arah (mikrofon dengan "bulatan" dan "angka lapan" CN ialah 1, dengan CN "hiperkardioid" - 4, "supercardioid" - 3,7 , "cardioid" - 3 , dan untuk mikrofon berarah tinggi dalam julat purata ia boleh mencapai 5-7. 4. Tahap tekanan bunyi maksimum, dinyatakan dalam dB berbanding po = 2x10-5 Pa, ialah tahap di mana pekali herotan harmonik tidak melebihi 0,5% atau nilai lain yang ditetapkan dalam dokumentasi teknikal. Parameter ini menunjukkan had lineariti tindak balas amplitud mikrofon dan, bersama-sama dengan tahap hingarnya sendiri, menentukan julat dinamik mikrofon, dan oleh itu laluan secara keseluruhan. 5. Modulus jumlah rintangan elektrik (impedans), dalam Ohms, biasanya dinormalisasi pada frekuensi 1000 Hz, menentukan magnitud beban (impedans input penguat atau alat kawalan jauh) yang mikrofon beroperasi. Sebagai peraturan, untuk mengelakkan kehilangan isyarat berguna, nilai beban mesti melebihi impedans mikrofon sebanyak 5-10 kali sepanjang julat frekuensi keseluruhan. 6. Dimensi keseluruhan, berat, jenis penyambung dan ciri reka bentuk lain membolehkan kami menilai kemungkinan menggunakan mikrofon dalam keadaan tertentu. Seluruh set keperluan untuk mikrofon tertentu ditentukan oleh tujuannya. Apakah kumpulan mikrofon dibahagikan mengikut tujuan? Dengan pelantikan, mikrofon dibahagikan kepada tiga kumpulan besar:
Mikrofon profesional juga berbeza dengan ketara dalam tujuan:
Di samping itu, mikrofon sangat berbeza dalam reka bentuk bergantung pada keadaan pelekap dan lokasinya berbanding dengan sumber isyarat:
Amat sukar untuk memberikan sebarang cadangan khusus untuk pemilihan mikrofon tanpa mengambil kira syarat tertentu, kerana mikrofon dengan reka bentuk dan tujuan tertentu (contohnya, mikrofon pemeluwap jalur lebar untuk rakaman di studio) mungkin tidak serasi atau bahkan sepenuhnya. tidak boleh diterima untuk syarat dan tujuan lain (contohnya, dalam sistem persidangan atau sebagai manual untuk pemain solo). Adalah mungkin untuk menunjukkan hanya peraturan am yang harus dipatuhi apabila memilih mikrofon untuk tujuan tertentu. Studio penyiaran, serta studio rakaman (televisyen, filem, rakaman gramofon) muzik dan pertuturan artistik mesti dilengkapi dengan mikrofon jalur lebar dengan parameter elektroakustik tertinggi. Oleh itu, dalam keadaan studio, sebagai peraturan, mikrofon pemeluwap digunakan, yang mempunyai frekuensi yang luas dan julat dinamik, selalunya dengan CN boleh tukar (mikrofon diafragma berganda, reka bentuk yang dibincangkan di atas). Sebagai tambahan kepada kelebihan yang disenaraikan, CM studio mempunyai sensitiviti 5-10 kali lebih besar daripada yang dinamik, dan hampir tidak mempunyai herotan sementara yang boleh didengar, kerana resonans sistem CM yang bergerak terletak berhampiran had atas julat frekuensi nominal dan mempunyai sangat faktor kualiti rendah. Oleh itu, dalam studio rakaman dan dalam sistem pengukuhan bunyi muzik, CM cardioid kecil semakin digunakan sebagai mikrofon instrumental universal, seperti KM84, KM184 (Neumann), C460B (AKG), dan mikrofon domestik - MKE-13M (Microfon-M). Kelemahan CM termasuk keperluan untuk sumber voltan malar, yang biasanya merupakan bekalan kuasa, serta fakta bahawa CM tidak bertolak ansur dengan kelembapan dengan baik, serta perubahan mendadak dalam suhu. Yang terakhir ini disebabkan oleh fakta bahawa rintangan input penguat terbina dalam KM mempunyai nilai 0,5...2 GOhm, oleh itu, dalam keadaan kelembapan yang tinggi dan embun apabila suhu udara berubah, rintangan ini berkurangan, yang membawa kepada kepada "sekatan" frekuensi rendah dan peningkatan bunyi. Oleh itu, CM jarang digunakan di luar dan dalam pemasangan mudah alih. Dalam keadaan studio, penggunaan CM tidak menyebabkan sebarang kesulitan. Mikrofon dengan arahan sehala digunakan apabila membuat persembahan pada sudut lebar dan semasa merakam dengan beberapa mikrofon untuk memisahkan kumpulan instrumen muzik dengan jelas, serta dalam kes di mana perlu untuk mengurangkan pengaruh bunyi luar atau mengurangkan jumlah komponen gema dalam isyarat yang dirakam. Mikrofon dua hala digunakan semasa merakam duet, dialog, penyanyi dan pengiring, semasa merakam gubahan muzik kecil (kuartet rentetan), dan juga apabila perlu untuk menala sumber hingar arah atau pantulan kuat dari siling dan lantai. Dalam kes ini, mikrofon berorientasikan dengan zon kepekaan minimum kepada sumber hingar atau permukaan reflektif. Mikrofon dengan HF angka lapan juga digunakan dalam kes di mana mereka ingin menyerlahkan frekuensi rendah suara pemain solo atau alat muzik berasingan secara khusus, meletakkan mikrofon dalam kes ini berdekatan dengan pemain. Di sini, apa yang dipanggil "kesan zon dekat" digunakan, dikaitkan dengan manifestasi sfera gelombang bunyi pada jarak dekat dari sumber bunyi, apabila input akustik pertama dan kedua mikrofon dipengaruhi oleh tekanan bunyi yang berbeza bukan sahaja dalam fasa, tetapi juga dalam amplitud. Kesan ini paling ketara dalam mikrofon angka lapan dan tiada langsung dalam mikrofon omnidirectional. Mikrofon omnidirectional digunakan untuk menyampaikan persekitaran akustik umum bilik apabila merakam dengan beberapa mikrofon, serta semasa merakam pertuturan, nyanyian, muzik di dalam bilik yang sangat lembap, semasa merakam pelbagai mesyuarat dan perbualan meja bulat. Baru-baru ini, untuk rakaman sedemikian, mikrofon "lapisan sempadan" semakin digunakan, di mana membran saiz yang sangat kecil terletak selari dengan satah meja pada jarak yang sangat dekat dari permukaannya, dan mikrofon itu sendiri direka bentuk sebagai objek rata kecil, yang, apabila diletakkan di atas meja atau di atas lantai boleh dikatakan kesinambungan permukaannya. Disebabkan ini, membran mikrofon sedemikian tidak menerima pantulan dari permukaan meja, dan CN mikrofon sedemikian ditentukan oleh arah dan dimensi permukaan di mana mikrofon terletak, dan dalam julat audio ia hampir. ke hemisfera. Contoh mikrofon "lapisan sempadan" sedemikian ialah C562BL (AKG), dan antara model domestik - MK403 (Nevaton). CM bukan arah juga digunakan sebagai lavalier, dibina ke dalam perabot atau perakam pita, untuk pengukuran akustik. Mikrofon di studio, kecuali untuk kes khas yang dinyatakan di atas, biasanya dipasang pada dirian lantai atau dirian kren. Memandangkan mikrofon tidak digerakkan atau disentuh semasa rakaman, dan dirian memberikan penyerapan kejutan yang baik dari lantai, terdapat, sebagai peraturan, tiada keperluan khas untuk mikrofon studio dari segi kerentanan getaran. Banyak prinsip rakaman bunyi, yang memerlukan penempatan tepat mikrofon dengan mengambil kira situasi di sekeliling pelaku, dalam televisyen ditentukan terutamanya oleh keperluan visual. Oleh itu, mikrofon yang memasuki bingkai mestilah bersaiz kecil, dengan permukaan yang menghilangkan silau, dan dijamin dapat menyampaikan warna televisyen dengan tepat. Di luar bingkai, mikrofon digunakan pada dirian mudah alih. Oleh kerana mikrofon bergerak dengan kerap semasa penghantaran, langkah khas digunakan untuk melindunginya daripada arus udara dan getaran (penyerap hentakan luaran, perlindungan angin). Jarak yang agak jauh dari sumber bunyi dan tahap hingar yang tinggi memerlukan penggunaan mikrofon berarah dan selalunya berarah tinggi. Untuk kamera video, sebagai peraturan, mikrofon ringan, bersaiz agak kecil dengan CN yang agak tajam berbanding dengan kardioid digunakan, serasi secara struktur dengan kamera, selalunya menggunakan langkah khas dalam reka bentuk mikrofon untuk mengurangkan bunyi getaran yang berlaku apabila kamera bergerak semasa rakaman video. Sebagai contoh, gunakan mikrofon MKE-24 dan MKE-25 ("Microfon-M"). Satu lagi kumpulan mikrofon profesional adalah untuk sistem pengukuhan bunyi untuk muzik dan ucapan artistik di dewan konsert dan teater dan penyiaran dari kemudahan ini. Ciri utama pengendalian mikrofon dalam sistem pengukuhan bunyi (S3U) adalah kemungkinan pengujaan diri mereka akibat daripada berlakunya maklum balas akustik parasit pada frekuensi tertentu disebabkan oleh isyarat bunyi dari pembesar suara (terus) atau dipantulkan dari dinding siling atau permukaan lain pada mikrofon. Fenomena ini biasanya mengehadkan jumlah tekanan bunyi semasa membunyikan dewan. Meningkatkan kestabilan C3U dicapai melalui pemprosesan isyarat elektronik khas dan dengan beberapa pertimbangan mudah yang digariskan di bawah. 1. Kehampiran maksimum mikrofon dengan sumber isyarat utama (penyanyi, pembesar suara, alat muzik), i.e. penggunaan lapel (untuk pertuturan) dan mikrofon pegang tangan. Ambil perhatian bahawa mikrofon lavalier biasanya bersifat omnidirectional, jadi mendekatkannya kepada pembesar suara tidak menjejaskan ciri frekuensinya. Mikrofon pegang tangan, biasanya satu arah, mengambil langkah khas untuk "menggelek" frekuensi rendah untuk mengimbangi kenaikannya apabila bekerja dengan sumber isyarat rapat. 2. Jarak maksimum pembesar suara dan mikrofon yang mungkin dari pembesar suara dan permukaan pemantul (mikrofon pada dirian pada paras mulut pemain atau alat muzik). 3. Pilihan mikrofon mikrofon yang betul dan orientasi paksi kerjanya relatif kepada kedua-dua sumber gangguan (pantulan) dan relatif kepada paksi kerja pembesar suara dan pembesar suara terdekat. Mari kita perhatikan di sini bahawa, menurut hasil penyelidikan kami, yang paling universal, dari segi kestabilan C3U, ialah mikrofon dengan CN supercardioid, ini amat ketara dalam julat dari 200 hingga 3000 Hz. Dalam C3U dan semasa siaran televisyen, keutamaan harus diberikan kepada mikrofon yang sekecil mungkin supaya ia tidak mengganggu penonton yang menonton apa yang berlaku di pentas atau pentas. Atas sebab yang sama, mikrofon dengan warna berkilat dan terang tidak boleh digunakan. Dalam persekitaran teater, mikrofon sering diletakkan di sepanjang tanjakan, di mana ia terdedah kepada medan elektromagnet kuat yang dicipta oleh pelantar pencahayaan. Di sini anda harus menggunakan mikrofon dengan perisai yang boleh dipercayai, dengan output simetri, dan dalam yang dinamik, gegelung antifon mesti ada. Dalam dewan konsert, pentas atau podium terdapat bahaya gangguan besar akibat hentakan dan getaran, dan oleh itu kebanyakan dirian mempunyai penyerap getaran, biasanya pada tapak, dan dirian tertanam dalam dirian selalunya termasuk peranti penyerap hentakan. Walau bagaimanapun, mereka tidak sepenuhnya menghapuskan penghantaran getaran daripada menggoncang meja, lantai atau podium. Di samping itu, sentiasa ada kemungkinan bahawa pembesar suara akan menyentuh dirian, apatah lagi mikrofon untuk pemain solo, yang kebanyakannya digunakan di tangan. Mikrofon ini menyediakan langkah khas untuk perlindungan getaran: kapsul dikusyen atau dipisahkan daripada badan mikrofon, dan penapis elektrik digunakan untuk memotong frekuensi rendah. Puluhan model mikrofon sedemikian dihasilkan oleh banyak syarikat Eropah (AKG, Sennheiser, Beyerdynamic), Amerika (Electro-Voice, Shure), dan syarikat domestik - Bayton-2. Perlu diingatkan bahawa mikrofon dinamik pada asasnya lebih sensitif kepada getaran daripada mikrofon pemeluwap, dan mikrofon arah lebih sensitif daripada penerima tekanan. Dalam sistem pengukuhan bunyi pertuturan (bilik persidangan, bilik lembaga pengarah, teater drama, dll.), kriteria utama ialah kebolehfahaman pertuturan, dan bukan penghantaran timbre yang betul, jadi adalah lebih baik untuk mengehadkan julat frekuensi mikrofon kepada julat 100... 10 Hz dengan "sekatan" frekuensi rendah , bermula dari 000...300 Hz hingga 400...10 dB pada 12 Hz. Contoh mikrofon sedemikian termasuk model D100, D541B, D558, C590 (AKG), dan yang domestik - MD-580, MD-91, MD-96 (Microfon-M). Penyempitan lanjut julat frekuensi mikrofon adalah mungkin kepada 97...500 Hz dengan hampir tiada kehilangan kefahaman, tetapi ini membawa kepada herotan yang ketara pada timbre suara pembesar suara, yang juga tidak diingini dalam pertuturan C5000U berkualiti tinggi. Oleh itu, mikrofon dengan julat frekuensi 3...500 Hz, dan bahkan lebih sempit, hanya digunakan dalam peranti komunikasi, di mana penghantaran timbre suara tidak penting, tetapi perlu untuk menyampaikan maksud tindakan, arahan dengan betul, dan lain-lain. Mengecilkan julat frekuensi dalam mikrofon untuk pertuturan C3U kepada 100...10 Hz adalah kompromi tertentu antara kebolehfahaman dan penghantaran timbre pertuturan dan juga dinasihatkan kerana spektrum aerodinamik (angin, dari pernafasan pembesar suara), getaran (geseran dan hentaman badan) bunyi bising , serta gangguan bergema di dalam bilik yang kurang dilemahkan, yang merupakan kebanyakan bilik lembaga pengarah dan persidangan, mempunyai ciri frekuensi rendah yang ketara. Oleh itu, dari sudut pandangan nisbah isyarat kepada hingar, adalah tidak digalakkan untuk mempunyai mikrofon dengan julat frekuensi rendah yang luas. Selain itu, C000U menggunakan mikrofon satu arah, yang, apabila diletakkan berhampiran pembesar suara, menyebabkan peningkatan dalam frekuensi rendah, yang mengimbangi penurunannya dalam tindak balas frekuensi mikrofon, diambil alih medan bebas pada jarak standard 3 m. ketiadaan penurunan sedemikian, frekuensi rendah ditekankan, yang menyebabkan kesan "bergumam", bunyi "tong" mikrofon, kebolehfahaman pertuturan berkurangan. Untuk meningkatkan kefahaman pertuturan dan ketelusan bunyi vokal, mikrofon untuk C1U biasanya mempunyai peningkatan lancar dalam tindak balas frekuensi pada frekuensi 3...3 kHz hingga 7...3 dB. Kumpulan mikrofon yang berasingan termasuk pelindung dada, atau kerana ia juga dipanggil lavalier, mikrofon yang digunakan di televisyen dan dalam C3U. Mikrofon lavalier biasanya merupakan penerima tekanan, ringan dan bersaiz kecil, dengan lampiran khas pada pakaian; ini adalah, sebagai contoh, mikrofon SK97-O (AKG), MKE10 (Sennheiser), KMKE400 (Nevaton). Penggunaan mikrofon sedemikian mempunyai kelebihan dan kekurangan. Kelebihan yang jelas ialah kebebasan tangan pembesar suara dan jarak mikrofon dengan sumber isyarat yang dikehendaki. Mari kita senaraikan beberapa kelemahan. Ini ialah sentuhan mikrofon dengan dada, yang mempengaruhi warna bunyi pada frekuensi rendah; ia bergantung kepada jenis pakaian dan ciri-ciri pembesar suara. Di samping itu, selalunya tiada tempat untuk memasang bekalan kuasa pada pembesar suara. Selalunya mikrofon dilindungi oleh dagu, dan bunyi kehilangan kesan kehadiran; kadangkala nada hidung ditekankan, yang membawa kepada bunyi hidung dan kemerosotan kefahaman. Kabel mikrofon menyentuh pakaian menyebabkan bunyi berdesir. Di samping itu, terdapat kesukaran psikologi dalam menggunakan mikrofon tersebut. Mikrofon untuk kegunaan luar mestilah sesuai untuk digunakan dalam sebarang cuaca: hujan, salji, angin, dsb., oleh itu, mikrofon dinamik biasanya digunakan untuk tujuan ini, yang mempunyai ketahanan yang lebih ketara terhadap suhu dan suhu berbanding mikrofon pemeluwap dan electret. kelembapan , yang tidak memerlukan bekalan berterusan, adalah lebih dipercayai. Untuk mengurangkan hingar angin, mikrofon sedemikian biasanya mempunyai bentuk yang diperkemas dan penutup kalis angin luaran, kerana kalis angin terbina dalam, biasanya digunakan dalam mikrofon pegang tangan dan untuk pertuturan C3U, tidak mencukupi untuk bekerja di luar dalam keadaan berangin. Apabila melaporkan dari jalan, adalah lebih digalakkan untuk menggunakan mikrofon omnidirectional sebagai mikrofon pegang tangan, kerana mikrofon ini pada asasnya kurang terdedah kepada angin, getaran dan kesan tidak sengaja. Pada masa yang sama, sudah tentu, reka bentuk mikrofon sedemikian tidak boleh mengecualikan langkah khas untuk mengurangkan pengaruh getaran dan angin. Sebagai contoh mikrofon laporan - F-115 (Sony), dan antara yang domestik - MD-83 (Microfon-M). Dalam C3U di luar rumah, atas sebab yang sama seperti di dalam rumah, mikrofon arah harus digunakan, tetapi anda masih harus cuba mengelakkan kemungkinan kerpasan menimpa mikrofon (pemasangan kanopi, gerai, dll.). Pengarang: Sh.Vakhitov
Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam
06.05.2024 Pembesar suara wayarles Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024
▪ Lemak adalah punca utama penuaan ▪ SpaceX dan NASA sedang mencari tempat untuk mendarat di Marikh
▪ bahagian tapak Perlindungan kilat. Pemilihan artikel ▪ artikel Pemasangan pemampat. Petua untuk tuan rumah ▪ pasal Katran Tatar. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ Artikel Toffee Candy. Resipi dan petua mudah ▪ pasal Tanglung Ajaib. eksperimen fizikal
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini