Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Микрофон

Конструкция микрофона

Из большого листа плотной бумаги с ворсом, под бархат, изготавливается труба диаметром 10-15 см и длиной 1.5-2 м. Ворс, как можно догадаться, конечно, должен быть не снаружи, а внутри. В один конец этой трубы вставляется чувствительный микрофон. Лучше если это будет хороший динамический или конденсаторный микрофон.

Однако можно воспользоваться и обычным, бытовым, микрофоном. Это может быть, например, динамический микрофон типа МД64, МД200 или даже миниатюрный МКЭ-3.

Правда, с бытовым микрофоном результат будет несколько хуже. Конечно, микрофон необходимо подключить с помощью экранированного кабеля к чувствительному усилителю с малым уровнем собственных шумов (рис.1 и 2). Если длина кабеля превышает 0.5 м, то лучше воспользоваться микрофонным усилителем, имеющим дифференциальный вход, например, УНЧ на ОУ (рис.

3).

Это позволит уменьшить синфазную составляющую помех — различного рода наводки от ближайших электромагнитных устройств, фон 50 Гц от сети 220 В и т. д. Теперь о втором конце данной бумажной трубы. Если этот свободный конец трубы направить на источник звука, например, на группу разговаривающих людей, то можно услышать речь. Казалось бы ничего особенного.

Именно для этого и существуют микрофоны. И труба для этого совершенно не нужна. Однако удивительно то, что расстояние до разговаривающих может быть значительным, например, 100 и более метров. И усилитель, и микрофон, снабженный такой трубой, позволяют все достаточно хорошо слышать на таком значительном удалении.

Расстояние может быть даже увеличено при использовании специальных селективных фильтров, позволяющих выделять или подавлять сигнал в узких полосах частот.

Это дает возможность повысить уровень полезного сигнала в условиях неизбежно существующих помех. В упрощенном варианте вместо спецфильтров можно применить полосовой фильтр в УНЧ (рис. 4) или воспользоваться обычным эквалайзером — многополосным регулятором тембра, в крайнем случае — традиционным, т.с. обычным, двухполосным, регулятором тембра НЧ и ВЧ.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е — Электроника и шпионские страсти-3.

Источники

  • Рудаков О. Б. Востров И. А. Спутник хроматографиста. — Воронеж: Водолей, 2004. — 528 с. — ISBN 5-88563-049-6.
  • Яшин Я. И., Яшин Е. Я., Яшин А. Я. Газовая хроматография. — М., 2009. — 528 с. — ISBN 978-5-94976-825-9.
  • Долгоносов А. М. Методы колоночной аналитической хроматографии. — учебное пособие для студентов химических специальностей, Дубна, 2009 г.
  • Dettmer-Wilde, Katja, Engewald, Werner Practical Gas Chromatography A Comprehensive Reference. — 2014 — ISBN 978-3-642-54640-2

Кардиоидная диаграмма направленности

Как правило, конденсаторный микрофон — лучший выбор, если требуется микрофон с равномерными частотными характеристиками и кардиоидной диаграммой звукосъема. Он отлично записывает разговорную речь, поэтому если на радио-станции встанет вопрос, как выбрать микрофон — радио-ведущий выберет именно такую модель, конденсаторную, и, скорее всего, однонаправленную.

Однонаправленное — устройство «получает» акустические волны с определенного направления, остальные звуки могут быть практически неразборчивыми. Двунаправленная — форма области, из которой собирается звук, напоминает восьмую. всенаправленные — они подбирают звук со всех сторон. Это значение, выраженное в минивольтах на паскаль. Динамические микрофоны характеризуются более низкой чувствительностью, чем емкостные. Имейте в виду, что высокая чувствительность не всегда желательна, поэтому она должна быть адаптирована к вашим конкретным потребностям.

Динамический микрофон не требует внешнего источника питания для работы. Динамические модели также обладают равномерными частотными характеристиками и кардиоидной диаграммой звукосъема. Чувствительность микрофона такого типа сделала его очень популярным среди эстрадных исполнителей. Микрофоном Shure SM58, например, рано или поздно пользуется абсолютно каждый певец.

Например, в полевых условиях микрофон не должен собирать все звуки из среды, но только те из вызывающих. В свою очередь, очень чувствительный микрофон должен находиться в студии звукозаписи, где необходимо «поймать» все звуки. Вы можете принять очень простой принцип — чем ниже шум, тем тише звук будет записан.

В продаже вы можете встретиться с тремя группами. Микрофоны этого типа характеризуются повышенной чувствительностью и низким значением собственного шума. Недостатком решения является более узкая частотная характеристика и более высокое искажение. Они намного лучше набирают максимумы и не искажают звук настолько, что он близок к реальному звуку. Тем не менее, они имеют высокий уровень шума. Средняя диафрагма — это сочетание недостатков и преимуществ обоих решений. Он идеально подходит для людей, которые ищут золотой центр.

  • Высокая диафрагма — диаметр диафрагмы должен быть больше 19 мм.
  • Мембрана — диаметр диафрагмы не должен превышать 15, 9 мм.

Микрофоны используют несколько типов разъемов, которые позволяют им подключаться к внешним устройствам.

Что это такое?

Сложно найти человека, который не знал бы, как выглядит микрофон, и каково его обычное использование. Можно встретить огромное разнообразие таких устройств. Но все они подчиняются общему определению — электроакустические приборы. Поступающая на «вход» звуковая волна преобразуется в электрический сигнал. По его характеристикам другая аппаратура сможет воспроизвести изначальное звучание.

Микрофон может транслировать звук на:

  • обычные домашние колонки;
  • компьютер;
  • телевизор;
  • магнитофон;
  • проигрыватель;
  • концертное оборудование;
  • студийную звукозаписывающую аппаратуру.

История

В телефонном аппарате Белла, микрофон, как отдельный узел, отсутствовал, его функцию выполнял электромагнитный капсюль, совмещавший в себе функции микрофона и телефонного капсюля. Первым устройством, использующимся только в качестве микрофона стал угольный микрофон Эдисона, об изобретении которого также независимо заявляли Генрих Махальский в 1878 году и Павел Голубицкий в 1883 году. Действие его основывается на изменении сопротивления между зёрнами угольного порошка при изменении давления на их совокупность.

Конденсаторный микрофон был изобретён инженером Bell Labs Эдуардом Венте (Edward Christopher Wente) в 1916 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.

Более массовыми стали динамические микрофоны, отличающиеся от угольных гораздо лучшей линейностью характеристик и хорошими частотными свойствами, а от конденсаторных — более приемлемыми электрическими свойствами. Первым динамическим микрофоном стал изобретённый в 1924 году немецкими учёными Эрлахом (Gerwin Erlach) и Шоттки электродинамический микрофон ленточного типа. Они расположили в магнитном поле гофрированную ленточку из очень тонкой (около 2 мкм) алюминиевой фольги. Такие микрофоны до сих пор применяются в студийной звукозаписи благодаря чрезвычайно широким частотным характеристикам, однако их чувствительность невелика, выходное сопротивление очень мало (доли ома), что значительно осложняет проектирование усилителей. Кроме того, достаточная чувствительность достижима только при значительной площади ленточки (а значит, и размерах магнита), в результате такие микрофоны имеют бо́льшие размеры и массу по сравнению со всеми остальными типами.

Пьезоэлектрический микрофон, сконструированный советскими учёными С. Н. Ржевкиным и А. И. Яковлевым в 1925 году, имеет в качестве датчика звукового давления пластинку из вещества, обладающего пьезоэлектрическими свойствами. Работа в качестве датчика давления позволила создать первые гидрофоны и записать сверхнизкочастотные звуки, характерные для морских обитателей.

В 1931 году американские инженеры Венте и Тёрэс (Albert L. Thuras) изобрели , 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 и является обратимым. Совершенствование характеристик именно этих микрофонов, в сочетании с совершенствованием звукоусилительной и звукозаписывающей аппаратуры, позволило развиться индустрии звукозаписи не только в студийных условиях. Создание малых по размеру (даже несмотря на массу постоянного магнита, необходимого для работы микрофона), а также чрезвычайно чувствительных и узконаправленных динамических микрофонов в заметной степени изменило представление о приватности и породило ряд изменений в законодательстве (в частности, о применении подслушивающих устройств).

Тогда же разработанные электромагнитные микрофоны, в отличие от электродинамических, имеют закреплённый на мембране постоянный магнит и неподвижную катушку. Благодаря отсутствию жёстких требований к массе катушки (характерном для динамических микрофонов) такие микрофоны делались высокоомными, а также порой имели многоотводные катушки, что делало их более универсальными. Такие микрофоны, наряду с пьезоэлектрическими, позволили создать эффективные слуховые аппараты, а также ларингофоны.

Электретный микрофон, изобретённый японским учёным Ёгути в начале 1920-х годов, по принципу действия и конструкции близок к конденсаторному, однако в качестве неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения выступает пластина из электрета. Долгое время такие микрофоны были относительно дороги, а их очень высокое выходное сопротивление (как и конденсаторных, единицы мегаом и выше) заставляло применять исключительно ламповые схемы. Создание полевых транзисторов привело к появлению чрезвычайно эффективных, миниатюрных и лёгких электретных микрофонов, совмещённых с собранным в том же корпусе предусилителем на полевом транзисторе.

Обзор лучших моделей

На рынке представлены радиомикрофоны с динамиком, профессиональные устройства, маленькие переносные приборы (или мини-микрофоны), FM-микрофоны и другие модели. Рассмотрим рейтинг лучших устройств.

Sennheiser Memory Mic

Этот микрофон относится к категории петличных. Для того чтобы устройство можно было легко и быстро закрепить на одежде, в стандартную комплектацию входит специально предназначенная для этого прищепка. Стоит иметь в виду, что портативное устройство относится к классу люкс и стоит довольно дорого, поэтому микрофон доступен не для каждого. Направленность радиомикрофона является круговой. Микрофон может работать непрерывно в течение 4-х часов.

Ritmix RWM-221

В стандартную комплектацию входит 2 радиомикрофона. Они являются динамическими и однонаправленными. Для того чтобы регулировать громкость можно было максимально быстро и просто, на приемном блоке существуют специальные рычаги. Запитываются микрофоны посредством батареек типа АА и могут безостановочно работать на протяжении 8 часов.

UF – 6 UHF

Этот микрофон является настольным. В комплекте есть специальная тренога для установки прибора. Кроме того, присутствует специальный фильтр из поролона, который предназначен для защиты от ветра. Радиус действия устройства составляет 50 метров. В конструкцию включен специальный жидкокристаллический экран.

Chuanshengzhe CS – U2

В составе модели 2 микрофона, которые между собой связаны специальным радиоканалом. Для того чтобы устройство могло полноценно функционировать, оно нуждается в 4-х батарейках типа АА. Подставка микрофона снабжена специальным регулятором громкости.

Shure SLX24/SM58

Это устройство относится к категории профессиональных радиомикрофонов. Микрофоны оснащены уникальным капсюлем. В наличии 2 антенны. Звук распространяется максимально равномерно.

Ritmix RWM-222

Эта динамическая однонаправленная система включает в себя 2 микрофона. Диапазон воспринимаемых частот составляет 66-74 МГц, 87.5-92 МГц. Время беспрерывной работы составляет около 8 часов.

Defender MIC-155

Система относится к бюджетной категории и доступна для покупки представителями всех социальных и экономических слоев населения. В связи с тем, что в стандартную комплектацию входят 2 микрофона, система используется для организации домашнего караоке. Радиус работы составляет около 30 метров.

Sven MK-720 (SV-014827)

Модель предназначена для вокала. Для запитывания необходимы батарейки типа АА. Радиус работы составляет около 15 метров. На рукоятке микрофона есть специальная кнопка для переключения режимов.

Что это за показатель

Такой параметр полностью зависит от максимального значения акустических входных сигналов. Поэтому при создании микрофонов, у разработчиков есть некоторые ограничения, ведь если они ошибутся с показателем, есть риск, что сигнал не будет поступать или выйдет за рамки, когда человек может безболезненного их воспринимать (слишком громкие).

При высоком параметре, качество сигнала увеличится. Этот показатель также позволяет устройству передавать звуки, если их источник находится далеко от устройства (например, на сцене, когда певец отдаляется от него). Но в то же время, слишком чувствительный сильно воспринимает посторонний шум. Например, звук воздуха, когда певец двигается на сцене. Поэтому этот показатель не должен быть слишком маленьким, но и большой не самый лучший выбор.

Параметр полностью зависит от вида изделия. Например, для студийных и настольных микрофонов, чувствительность может быть низкой, ведь в процессе эксплуатации человек не двигается, источник сигнала находится близко к устройству, и большинство моделей отличаются хорошим качеством. Но если вопрос касается петлички (когда его прикрепляют к одежде прищепкой), здесь необходим высокий показатель. Это связано с тем, что голова человека или другой источник звука находится далеко, и посторонние шумы способны плохо отразиться на качестве сигнала.

Еще один параметр, при котором показатель важен – где именно располагается источник. Если звуки идут сбоку или сзади, лучше выбрать устройство с хорошей чувствительностью.

Настройка микрофона AC’97 в Windows XP

Будем настраивать AC’97 совместимый кодек, в моём случае это – Intel встроенное аудиоустройство, но для других кодеков принцип действия тот же. Открываем микшер звука Windows XP двойным кликом по иконке динамика в системном трее.

Если такой иконки там нет, то идём в «Пуск -> Настройка -> Панель управления -> Звуки и аудиоустройства» и ставим галочку «Отображать значок на панели задач»

В окне микшера громкости идём в меню «Параметры» и обязательно ставим галочку «Дополнительные параметры», иначе включить усиление микрофона не получится.

Затем переходим к настройке микшера записи. Переходим в «Параметры -> Свойства» и выбираем «Запись». В списке отображённых входов должна стоять галочка «Микрофон» или «Микрофонный вход».

Нажимаем «ОК» и в окне микшера записи находим наш микрофонный вход. Теперь мы можем настроить его уровень входа и включить усиление. Оно может называться по разному, например «Усиление микрофона»,  «+20 dB boost» или «Microphone boost», но всё это означает усиление +20 дБ.

В некоторых драйверах Realtek кнопки «Настройка» под уровнем громкости микрофона нет и можно подумать что усиление микрофона не предусмотрено. Но это не так, просто инженеры Realtek решили поморочить людям голову и оставили эту кнопку только в микшере громкости. Т. е. в окне микшера громкости не нужно переходить в микшер записи, а прямо там найти под микрофоном кнопку «Настройка» и включить усиление.

Настройка микрофона на Windows 7

Итак, вы подключили микрофон и хотите его настроить. Для этого вам необходимо кликнуть правой кнопкой мышки по значку динамика на панели задач (правый нижний угол экрана) и в открывшемся меню выбрать пункт «Записывающие устройства».

Кроме этого, если у вас Windows 7, то вы можете получить доступ к настройкам микрофона через «Панель управления». Для этого нужно открыть «Панель управления», а потом перейти в раздел «Оборудование и звук – Звук – вкладка Запись».

Если вы сделали все точно, так как описано выше, то вы должны получить окно «Звук», открытое на вкладке «Запись». Здесь должен отображаться ваш микрофон. Если его нет, то это означает, что он не подключен к компьютеру или вы подключили его в разъем для колонок. Также микрофон может не отображаться, если у вас не установлены драйверы от звуковой карты. При необходимости, здесь можно проверить работу микрофона. Для этого скажите что-то в микрофон, если он работает, то справа от него появятся зеленые полоски. Если же микрофон не работает, то полоски останутся серыми.

Кроме проверки микрофона, в этом окне можно его отключить или включить, если он был отключен ранее. Для этого нужно кликнуть по нему правой кнопкой мышкой и в появившемся меню выбрать пункт «Отключить» или «Включить».

Для того чтобы перейти к остальным настройкам микрофона на Windows 7, выделите микрофон мышкой и нажмите на кнопку «Свойства».

После этого перед вами должно появиться окно под названием «Свойства микрофона». В данном окне доступны несколько вкладок с настройками микрофона, доступными в Windows 7. Мы рассмотрим их все по порядку. На первой вкладке, которая называется «Общие», нет особо важных настроек. Здесь можно изменить название микрофона, изменить его иконку, перейти к настройкам звуковой карты, а также включили или отключить сам микрофон.

Вторая вкладка настроек микрофона на Windows 7 называется «Прослушать». Здесь доступна функция «Прослушать с этого устройства». Если включить данную функцию, то звук с микрофона будет автоматически передаваться на ваши динамики. Кроме этого здесь можно настроить, как будет работать данная функция при работе ноутбука от аккумулятора.

Следующая вкладка с настройками микрофона называется «Уровни». Здесь доступны две самые важные настройки микрофона, это громкость микрофона и усиление микрофона. Если вы впервые настраиваете свой микрофон, то можете просто установить громкость на 100, а усиление на +10 или +20 дБ. В будущем эти параметры можно будет снизить, если микрофон будет работать слишком громко.

Следующая вкладка называется «Улучшения». В зависимости от того, какая у вас звуковая карта, количество доступных здесь настроек может меняться. Например, в некоторых случаях здесь можно только отключить все улучшения.

А в некоторых случаях, на вкладке «Улучшения» доступны настройки микрофона, которые касаются подавления шума и эхо.

Последняя вкладка настроек микрофона на Windows 7 называется «Дополнительно». Здесь можно изменить настройки разрядности и частоты дискретизации, а также здесь можно изменить настройки монопольного режима работы микрофона. Если вы не знаете, какие настройки разрядности и частоты дискретизации вам нужны, то просто нажмите на кнопку «По умолчанию».

После того как вы прошли по всем вкладкам окна «Свойства микрофона», можно считать, что настройка микрофона в Windows 7 завершена. Закройте все открытые окна нажатием на кнопку «Ok» для того чтобы сохранить изменения.

Способы устранения неисправности

Если источник шума установлен, можно приступать к устранению неисправностей. Логично, что все манипуляции будут производиться согласно виду неполадки. Самые простые варианты решения зачастую подразумевают не ремонт микрофона, а устранение внешних факторов.

  • Уберите телефоны и другую технику подальше от аппаратуры.
  • Постарайтесь лишний раз не раскачивать микрофон и не делать резких движений.
  • Проверьте подсоединение кабеля и его тип. При необходимости замените его на экранированный вариант.
  • Удалите внешние дефекты или замените детали корпуса на новые.

Однако если причина кроется в настройках системы, то следует воспользоваться другим алгоритмом. В таком случае придется произвести правильную настройку и регулировку работы.

Настройка звука

При отсутствии результата от всех вышеуказанных действий следует обратиться к настройке программы. Очень часто бывает так, что причина кроется именно в правильном подключении и регулировании.
Как и любая техника, звуковая аппаратура имеет свои специальные программы, при помощи которых обеспечивается их связь с другими устройствами и элементами системы.

Поэтому первым делом следует обратиться в меню настройки звука. В современных моделях разработчики предусмотрели возможность появления неполадок и вывели настройки на новый уровень.

Теперь система предоставляет пользователю автоматическую диагностику и устранение проблем. Для этого проделайте всё по плану.

Алгоритм

  • В правом нижнем углу экрана на панели уведомлений кликните по иконке динамика.
  • Из ряда предлагаемых функций следует выбрать пункт обнаружения проблем со звуком.
  • После этого техника осуществит диагностику и все сделает за вас.
  • В большинстве случаев этого достаточно для придания звуку ясности и хорошего качества.

Регулировка уровней

Ещё одним возможным способом улучшения качества служит регулировка уровней. Для этого нужно войти в компьютер.

  • Найдите раздел звук, после чего зайдите в него любым из возможных способов.
  • После этого в открывшемся окне нажмите на раздел запись.
  • Из предложенного списка выберите микрофон с нарушением в работе. Как правило, он подсвечивается зелёным значком. Кликните по нему дважды правой кнопкой мыши.
  • В верхней строке выберите пункт уровни и нижнюю полоску регулировки полностью доведите до крайнего левого положения.

Проверка драйверов

Обеспечение нормальной работы любого устройства, подключенного к компьютеру, достигается благодаря наличию драйверов. Это своеобразная программа, читая которую техника понимает, какой алгоритм ей следует выполнять. Это обеспечивает согласованную работу всех систем.
При подключении микрофона обычно используют Realtek.

Лучший метод решения — это удаление и повторная переустановка драйвера. После этого зайдите в меню системы и в открывшемся окне найдите очень важную опцию подавления шумов и эхо.

Если после выполнения результат не улучшился, можно снова проверить наличие усиления в меню звука.

По каким признакам классифицируются устройства

Классификация микрофонов основана на технологии обработки звука:

  1. Конденсаторные. Звук улавливается при помощи гибкой мембраны (плёнки), которая совместно с постоянным электродом в виде пластины образовывают обкладку конденсатора. Звуковые колебания способствуют изменению ёмкости конденсора, в итоге образовывая электрический сигнал. После чего он передаётся регистратору в виде импульса.
  2. Динамические. Крепкая конструкция, в основе которой имеется мембрана с прикреплённой к ней катушкой. Они находятся в границе образующегося магнитного поля. Принцип работы заключается в том, что от звука на мембране возникают колебания. После чего на катушке появляется напряжение, которое впоследствии передаётся на регистратор в виде импульсов.

Конденсаторные микрофоны сохраняют высокую точность звука. Очень хорошо реагируют на изменение тембра голоса, тем самым сохраняя его индивидуальность. Часто используют в студиях звукозаписи. Но слишком громкие звуковые волны влияют на качество записи. Имеют небольшую массу.

Динамические устройства обладают меньшей чувствительностью и громкостью. Что позволяет использовать их при высоких звуковых волнах. Идеальны для использования на сценах, а также хорошо подойдут для дома. Такая аппаратура имеет прочную конструкцию и устойчива к неблагоприятным условиям.

Помимо технологии обработки звука, микрофоны различают по размеру мембраны:

  1. мелкомембранные;
  2. среднемембранные;
  3. кропномембранные.

Также существуют акустические устройства с определённой направленностью, т. е. звук может восприниматься в ограниченном угловом диапазоне — для ввода или вывода. Различают однонаправленные и двунаправленные. Однонаправленные часто используют на концертах, чтобы оградить выступающего от посторонних звуков из зала. Двунаправленные применяют для общения с собеседником. Если ограничение в угловом диапазоне отсутствует, то такое устройство является ненаправленным.

Для передачи сигнала используют кабели, для соединения которых в основном используют следующие разъёмы:

  1. TRS (mini-jack). Соединитель для передачи аудиосигнала диаметром 3,5 мм.
  2. USB. Универсальный разъём для подключения к вычислительной технике.
  3. XLR-3. Применяется в профессиональной аудиоаппаратуре. По сравнению с предыдущими вариантами передаёт самый качественный звуковой сигнал.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации