Как выбрать частотный диапазон микрофона


типы, характеристики, советы › Лениздат.ру

Микрофон — основной прибор, который преобразует звуковой (акустический) сигнал в электрический и далее передает его на записывающее устройство или усилитель, транслирующий на аудиторию. Используются они очень широко, начиная от лекций в учебных заведениях и офисных презентациях до студийных записей вокала и концертных шоу.

Обзор будет полезен всем, кого интересует покупка или аренда микрофона.

Выбор типа и даже модели микрофона зависит, главным образом, не от индивидуальных предпочтений, а от ситуации, в которой предполагается его использовать, поскольку различные характеристики должны оптимально соответствовать поставленной задаче — записи или усилению звука. Только правильно подобранный микрофон сможет обеспечить качественную, надежную и достоверную передачу звукового сигнала.

Типы микрофонов

Современные микрофоны бывают двух типов: конденсаторные и динамические. Разница состоит в механизме передачи звука.

Конденсаторный микрофон работает благодаря электрическому конденсатору, изобретенному в 1916 году. Это достаточно простое устройство, состоящее из двух пластин-электродов с диэлектриком посередине. В микрофонах одна из полимерных эластичных пластин (обкладок) покрыта металлизированной пленкой. От звуковых вибраций она колеблется, изменяет объем внутри конденсатора и сигнал (ток заряда) поступает на усилитель. Такие микрофоны передают звук с высокой точностью, в широком диапазоне, но из-за большой чувствительности реагируют и на посторонние шумы. В связи с этим их использование считается более целесообразным при студийной работе — для звукозаписи, телевидения, радиовещания. К недостаткам конденсаторных микрофонов можно отнести их зависимость от условий внешней среды — перепадов температуры и высокой влажности, хрупкость, а также более высокую стоимость.

Классической моделью такого микрофона считается AKG С414, обладающий лучшими техническими характеристиками для данного типа.

Разновидность конденсаторного — электретный микрофон, куда встроен электрет, способный накапливать заряд и затем постепенно его расходовать, поддерживая электрическое поле, так что постоянное подключение к источнику питания не требуется. К этому типу относится, например, универсальная и стильная модель AKG C1000S, где есть возможность не только изменять источник питания с фантомного на батарейки, но и переключать диаграмму направленности.

Динамический микрофон работает за счет колебаний мембраны, соединенной с катушечным либо ленточным проводником в магнитном поле. Такая конструкция более надежна в отношении внешних условий, выдерживает падения, удары и тряску, не реагирует на посторонние шумы и даже стоит дешевле. Зато динамический микрофон имеет меньший диапазон, не так чисто, как конденсаторный, передает оттенки звука и потому более пригоден для выступлений на публике, в том числе и на сцене и, особенно, при живом исполнении. Специфика конструкции также не позволяет делать динамические микрофоны миниатюрными.

Лидеры производства качественных динамических микрофонов: компании SHURE, SENNHEISER, AUDIO-TECHNICA, TELEFUNKEN, BEYERDYNAMIC. Поскольку устойчивость к механическим повреждениям — важная характеристика таких микрофонов, то имеет смысл выбирать модели проверенных производителей, изготовленные из высококачественных прочных материалов.

Основные технические характеристики микрофонов

К самым основным техническим характеристиками микрофонов, которые нужно учитывать при выборе модели являются:

● частотный диапазон

● чувствительность

● диаграмма направленности

● импеданс (сопротивление).

Частотный диапазон определяет, какой спектр звуков способен передать микрофон. Так, обычная человеческая речь звучит в диапазоне 100−300 Гц, во время пения диапазон увеличивается до 60−1300 Гц, а вот у инструментов границы гораздо шире. Микрофон надо выбирать либо универсальный с наибольшим доступным диапазоном (человеческий голос в любом случае в него впишется), либо сосредоточиться на очень высокой или очень низкой частоте, в зависимости от музыкальных инструментов, чье звучание нужно будет передавать. Так, частотный диапазон микрофона ELECTRO-VOICE ND 367-S имеет пределы 25−20000 Гц, SHURE SM81 — 20−20000 Гц, AKG D112 — 20−17000 Гц, SENNHEISER E604 — 20−18000 Гц.

Чувствительность — способность микрофона уловить тихий звуковой сигнал и преобразовать его в электрическую волну. Измеряется показатель в децибелах (дБ) или милливольтах на паскаль (мВ/Па), чем ближе он к нулю в децибелах — самому низкому значению, которое способно уловить человеческое ухо — тем выше чувствительность микрофона. В милливольтах на паскаль, наоборот: чем цифра больше, тем лучше. Например, у очень чувствительного конденсаторного микрофона-пушки SENNHEISER MKH-1 она достигает 40 мВ/Па, а у классического динамического SHURE BETA 58 — 2,6 мВ/Па. Выбирая чувствительность микрофона, нужно особенно оценить обстановку, где предполагается его использовать. Студия звукозаписи, где отсутствуют посторонние шумы, идеальное место для высокочувствительного устройства, а вот для концерта или уличного выступления лишние звуки будут создавать ненужный фон и раздражающие помехи.

Направленность (диаграмма направленности) — параметр, который определяет чувствительность микрофона, поскольку устройство хорошо улавливает звуки не из любых источников на определенном удалении, а только из тех, которые попадают в контур его диаграммы. Самый простой вариант — круговая диаграмма, где главное значение имеет радиус, внутри которого микрофон улавливает звук с заявленной чувствительностью. Такие микрофоны называют ненаправленными, и их использование не всегда удобно из-за попадания в радиус посторонних шумов. Их вариация — микрофоны с краевым эффектом, когда отсекается задняя часть круга и устройство улавливает сигналы только в передней полусфере.

Направленные микрофоны могут иметь следующие рисунки диаграмм:

● кардиоида (напоминает форму сердца) с чувствительностью к звуку в передней части, с углом работы около 130

● суперкардиоида имеет узкую зону охвата и в задней части, а угол передней рабочей зоны уменьшен относительно простой кардиоиды до 115

● гиперкардиоида отличается еще большим сужением (до 105) передней зоны охвата в пользу задней, причем появляются две боковые зоны, откуда звук улавливается минимально;

● полукардиоида — оптимальная диаграмма для микрофонов на лекциях и конференциях, когда источников звука с боков нет, а все что расположено сзади относительно микрофона (аудитория) отскается и не создает помех при передаче;

● восьмерка — симметричная диаграмма, с одинаковыми рабочими зонами сзади и спереди и нулевой чувствительностью к боковым звукам, также называется «двунаправленной».

От диаграммы направленности зависят такие параметры микрофона как: подавление пространственного шума, эффект поворота микрофона относительно источника звука, определение оптимального расстояния до источника, появление шумов при приближении к нему.

В универсальных моделях направленность может переключаться с одной диаграммы на другую. Например, модель конденсаторного типа NEUMANN M149 может работать во всех пяти вариантах — от круговой до восьмерки.

Импеданс (сопротивление, обозначается буквой Z) — параметр, влияющий на качество передачи звука путем согласованной работы микрофона и соединенного с ним предусилителя. Для оптимальной работы необходимым считается превышение входного сопротивления предусилителя над выходным сопротивлением микрофона в 10 раз. Многие производители уже в рекомендациях к микрофонам указывают, какой предусилитель подойдет им в пару, чтобы потребителям не приходилось рассчитывать уровни самостоятельно. Соответственно, если одно устройство уже есть в наличии, то важно подобрать и второе так, чтобы по импедансу они друг другу соответствовали.

Дополнительные параметры, которые также могут иметь важное значение:

● звуковое давление максимальная сила звука в децибелах, которую микрофон способен качественно передать, например, модели AKG D112 и SENNHEISER E604 выдерживают свыше 160 Дб и специально используются при работе с ударными и духовыми инструментами

● стереозвучание (обычно для создания стереозвука используют 2−3 микрофона или несколько усилителей, но есть модели, объединяющие свойства нескольких устройств в одном корпусе)

● эквивалентный уровень шума (также называется собственный, чем он меньше, тем лучше)

● тип питания (фантомное, на батарейках).

Советы по выбору микрофона

Разобравшись в описанных выше характеристиках, можно обозначить шаги по выбору оптимальной модели микрофона:

1. Определиться с основной задачей, для которой нужен микрофон и обратить внимание на самые важные для нее технические характеристики. Для пения караоке — это будет четкость передачи звука, для студийной записи — высокая чувствительность, для концерта на открытой площадке — устойчивость к погодным условиям, для определенных инструментов — узкий частотный диапазон и т. д.

Соответственно, делается выбор между конденсаторным или динамическим микрофоном, а затем находится тот, который обладает оптимальными техническими характеристиками.

1. Внешний вид микрофона также важен, не столько своим дизайном, сколько удобством в использовании.

2. Наличие дополнительных устройств, входящих в комплект. К ним относятся гарнитура, в том числе беспроводная, наличие крепления на одежду (петличка), ветрозащитный колпачок и т. д.

Все вышеперечисленные параметры микрофонов можно для удобства разделить на две группы. Первые — влияют на качество звука при записи или усилении. Вторые и третьи — на качество не влияют, но создают выступающему определенный комфорт. Что важнее — решается в каждом конкретном случае.

Так, для эстрадных (сценических) микрофонов важны габариты, эргономика, и определенная степень универсальности (SHURE BETA 58, SHURE SM 58, SENNHEISER E695). Репортерские микрофоны никак не могут быть хрупкими и чувствительными к погодным условиям, должны иметь ветрозащитный колпачок и удобное крепление, узконаправленную диаграмму (AUDIO-TECHNICA ATR25, AKG D230, AKG CK98). Студийные телевизионные микрофоны — также однонаправленные, причем только в верхней полусфере. Их отличает компактность и удобство расположения на столе, наличие беспроводной гарнитуры. Для радиовещания микрофоны, наоборот, выбирают более габаритные и располагают их на специальных стойках. Они обладают настраиваемой диаграммой направленности и частотным диапазоном, лучше всего подходящим для передачи человеческой речи. Классика этого типа — NEUMANN M 149 TUBE. Музыкальные студийные микрофона — самые чувствительные и разделяются на речевые, вокальные, инструментальные, внешне походя и на сценические, и на вещательные, поскольку тут важно их устойчивое положение, а не легкость и дизайн/

Многие производители, особенно известные на мировом рынке звукового оборудования, в своих моделях сочетают и качество передачи звука, и дизайн, и удобство в использовании, что делает их продукцию очень востребованной и популярной, невзирая на достаточно высокий уровень цен.

lenizdat.ru

Как выбрать первый вокальный микрофон. Выбор профессионала.

Концерт вокалистов школы Staccato.

Умение работать с микрофоном – необходимый навык вокалиста. В нашей школе мы уделяем этому большое внимание при формировании индивидуального звучания. Поговорим о типах микрофонов, их плюсах и минусах.

Динамический вокальный микрофон

Первые модели динамических микрофонов появились почти столетие назад. Они сразу обрели популярность, которая сохраняется и сегодня – на сегодняшний день это самая распространенная модель.

Плюсы:
  • У микрофона доступная цена, которая не отражается на качестве.

  • Они прочные и компактные. Случайный удар или падение на повредят конструкцию – это очень практично для сценических выступлений.

  • Высокая перегрузочная способность, которая позволяет использовать оборудование с громкими источниками звука, например, с гитарным усилителем. Такой микрофон также подходит вокалистам с громким голосом.

  • Широкий интервал воспринимаемых частот делает динамический микрофон универсальным. Его можно использовать для любых целей в любом месте, будь то домашняя репетиция, запись в студии или выездной концерт на открытом воздухе.

  • Меньшая чувствительность к посторонним шумам, сильным вибрациям и тряске.

Минусы:
  • По сравнению с конденсаторными микрофонами, звучание динамического будет менее чистым и натуральным.

  • Четкость передачи тембра также будет ниже.

  • Частотный диапазон меньше, чем у конденсаторного микрофона.

Конденсаторный вокальный микрофон

Он наиболее точно передает звучание голоса, поэтому чаще всего используется в профессиональных звукозаписывающих студиях. Микрофоны бывают двух типов: ламповые дают более мягкий и теплый звук, а транзисторные не придают голосу никакой окраски.

Плюсы:
  • Широкий частотный диапазон.

  • Разные размеры – есть совсем небольшие модели, которые подходят для детей.

  • Одно из главных преимуществ конденсаторных микрофонов – сильная чувствительность и способность воспроизводить высокие частоты. Они передают наиболее чистое и естественное звучание, поэтому подходят для любых голосов и музыкальных инструментов.

Минусы:
  • Нуждаются в дополнительном питании (как правило, это фантомное питание в 48V). Из-за этого есть ограничения в использовании, поскольку питание в 48V есть не на всех микшерных пультах.

  • Хрупкость. Одного падения будет достаточно, чтобы выйти из строя. Такие микрофоны также очень чувствительны к перепадам температур и влажности.

Следите за нами. Это интересно.

Советы педагогов. Лучшие выступления. Афиши концертов.

Характеристики, на которые следует обратить внимание

Стоит отталкиваться от того, как вы планируете использовать микрофон. Нет смысла покупать дорогое студийное оборудование, если вы будете использовать его только дома. В таком случае вам бы подошли менее чувствительные модели.

Стоит обратить внимание на диапазон частот микрофона. Для начинающих вокалистов подойдет диапазон от 50 до 16000 Гц, поскольку неточности исполнения будут не так заметны. Тем, кто уже хорошо владеет своим голосом, подойдет микрофон с более узким частотным диапазоном – от 70 до 15000 Гц.

Еще один важный показатель – амплитудно-частотная характеристика. Ее можно увидеть на упаковке в виде графика. Линии на этом графике показывают звуковые колебания – чем прямее линия, тем лучше микрофон будет передавать звук.

Чувствительность звукового давления – чем ниже показатель, тем более чувствительным будет микрофон.

Какие микрофоны мы используем в Staccato

В нашей музыкальной школе мы используем микрофоны Shure, модель SM58. Это кардиоидный динамический микрофон, который имеет мало конкурентов по соотношению цены / качества звука / надежности.

Лучше взять модификацию с кнопкой включения на корпусе. Микрофон удобно будет быстро выключить, если во время настройки звука он «заведется».

Первое пробное занятие

Константин, ваша заявка уже на почте у администратора.

Сейчас в школе ни души. Спят даже инструменты. Администратор перезвонит вам с номера 8 (812) 501 83 83 как только увидит вашу заявку. Хорошего дня.

Произошла ошибка! Ваша заявка не отправлена!

1-ый шаг

Знакомство с педагогом. Вы рассказываете свои цели на обучение и каких результатов вы хотите достичь.

2-ой шаг

Преподаватель школы определяет вашу музыкальность: слух, чувство ритма, интонирование.

3-ий шаг

Исходя из ваших целей и учитывая текущие данные педагог предложит программу вашего обучения.

www.staccatoschool.com

Как выбрать микрофон

Микрофон – одно из наиболее распространённых современных устройств. Если колонки или наушники позволяют услышать собеседника, веб-камеры – их увидеть, предназначение данного устройства в том, чтобы услышали вас.

Современный рынок предлагает большой ассортимент этих устройств. Существуют:

  • отдельные микрофоны,
  • микрофоны, встроенные в наушники (гарнитуру),
  • микрофоны, встроенные в веб-камеру.

Если вы желаете слушать музыку, общаться и при этом не мешать окружающим, используя колонки, можно приобрести наушники со встроенным микрофоном, это достаточно удобно.

Некоторые типы веб-камеры имеют встроенный микрофон и избавляют пользователя от необходимости покупки дополнительного устройства, а так же его установки и настройки. Достаточно выполнить установку и настройку веб-камеры.

Технические характеристики микрофонов

Технических характеристик довольно много, поэтому рассмотрим основные, которые потребуется при выборе устройства. Именно они и будут определять качество звука:

  • Частотный диапазон. Теоретически, чем шире его значение, тем насыщеннее будет записываемый звук. Но основной диапазон частот речи человека составляет 80-1200 Гц. Следовательно, можно выбирать микрофон, поддерживающий этот диапазон, если он вам необходим, в основном, для общения.
  • Уровень чувствительности. Этот параметр определяет, насколько тихий звук может улавливать микрофон. Высокий уровень чувствительности микрофона – хороший показатель, но это делает его более восприимчивым к шуму.
  • Направленность. Данный параметр устройства определяет его чувствительность к звукам, поступающим из различных направлений. Ненаправленные устройства (большинство моделей) подойдут для домашнего использования, так как они хорошо улавливают звуки со всех направлений. Если требуется четкая запись звука, исходящего из определённого направления, используют однонаправленные микрофоны.

Типы микрофонов

Если вы решили приобрести микрофон, вам будет полезно узнать о типах микрофонов и способах их установки и настройки. Если вы приняли решение купить веб-камеру с микрофоном, вам также не помешает изучение статьи "как выбрать веб-камеру".

Надеемся, что данная статья поможет вам сделать правильный выбор при покупке микрофона!

webcammictest.com

Статья "Микрофоны, часть 2" | Музыкальное Оборудование

Автор: 

Ирина Алдошина

Дата первой публикации: 

дек 2010

Параметры. Методы измерения.

Как уже было отмечено в предыдущей статье, микрофоны являются первичным и важнейшим звеном звукозаписывающих трактов, поэтому к ним предъявляются очень жесткие требования:
- по техническим параметрам (динамический диапазон до 130-140 дБ, частотный диапазон не менее 20-20000 Гц, нелинейные искажения меньше 1% и др.),
- по эстетическим критериям (так как микрофон постоянно виден зрителям на сцене, на экране и т. д. — примером современного дизайна может служить модель Perception 420 фирмы AKG, рис. 1),
- по надежности (поскольку микрофон подвергается различным климатическим и механическим воздействиям: ветер, влажность, температура, тряска, удары и др.),
- по качеству звучания (для сохранения естественного тембра при передаче музыки различных жанров, пения, речи и др.).

Требования к параметрам микрофонов и методам их измерений изложены в международных и отечественных стандартах IEC 60268 ч. 1, 4, IEC 60268 ч. 15, IEC 60581 ч. 5, IEC 61094 ч. 1-4, IEC 61842, ГОСТ 16123-88, ГОСТ 6495-88, DIN 45500 ч. 5, ANSI S1.12-97, AES-X85 и др.

Основные параметры микрофонов, обычно представляемые в современных каталогах и технической документации, приведены на примере модели TLM193 фирмы Neumann.

Acoustical operating principle (Принцип преобразования): Pressure gradient transducer (Приемник градиента давления)
Directional pattern (Характеристика направленности): Cardioid (Кардиоида)
Frequency range (Номинальный диапазон частот): 20 Hz ... 20 kHz (20 Гц … 20 кГц)
Sensitivity at 1 kHz into 1 kohms (Чувствительность на 1 кГц при 1 кОм): 18 mV/Pa (18 мВ/Па)
Rated impedance (Номинальный импеданс): 50 ohms (50 Ом)
Rated load impedance (Номинальный нагрузочный импеданс): 1 kohms (1 кОм)
Equivalent noise level, CCIR (Эквивалентный уровень шумов по CCIR): 21 dB (21 дБ)
Equivalent noise level, A-weighted (Эквивалентный уровень шумов по IEC): 10 dB-A (10 дБ-А)
Signal-to-noise ratio, CCIR rel. 94 dB SPL (Отношение сигнал/шум по CCIR): 73 dB (73 дБ)
Signal-to-noise ratio, A-weighted rel. 94 dB SPL (Отношение сигнал/шум по IEC): 84 dB (84 дБ)
Maximum SPL for THD 0.5% (Максимальный уровень звукового давления при КНИ 0,5%): 140 dB (140 дБ)
Maximum output voltage (Максимальное выходное напряжение): 13 dBu (13 дБ)
Dynamic range of the microphone amplifier A-weighted (Динамический диапазон микрофонного усилителя): 130 dB (130 дБ)
Supply voltage P48, IEC 61938 (Фантомное напряжение питания): 48 V +/- 4 V (48 В +/- 4 В)
Current consumption P48, IEC 61938 (Ток насыщения): 3 mA (3 мА)
Matching connectors (Разъемы): XLR3F
Weight (Масса): 480 g (480 г)
Diameter (Диаметр): 49 mm (49 мм)
Length (Длина): 175 mm (175 мм)

Далее будет дано подробное объяснение значений этих параметров.

Номинальный диапазон частот (frequency range) — частотный диапазон, в котором определяются параметры микрофона (задается производителем). Для современных конденсаторных микрофонов он обычно задается равным 20-20000 Гц. Для измерительных микрофонов (например, фирмы B&K) диапазон составляет 20-50000 Гц. Развитие цифровой звукотехники привело к появлению микрофонов с диапазоном частот до 50 кГц, предназначенных для студийной звукозаписи (например, модель MKH800 фирмы Sennheiser и др.).

Чувствительность (sensitivity) определяет способность микрофона преобразовывать акустическое давление в электрическое напряжение. Как всякая передаточная функция она определяется отношением сигнала на выходе микрофона, то есть напряжения U(В), к сигналу на входе микрофона, то есть звуковому давлению p(Па). Учитывая, что напряжение на выходе капсюля микрофона мало, чувствительность обычно задается в единицах мВ/Па (милливольт на паскаль): S = U/p (мВ/Па).

В зависимости от способа измерения различаются следующие виды чувствительности: чувствительность по свободному полю, чувствительность по давлению, чувствительность по диффузному полю, чувствительность на холостом ходу, чувствительность на номинальной нагрузке. Они все имеют несколько разные значения, поэтому при выборе микрофона следует обращать внимание, о какой чувствительности идет речь.

Чувствительность по свободному полю определяется по стандарту IEC 60268-4 (ГОСТ 16123-88) как "отношение напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению в свободном звуковом поле в рабочей точке, занимаемой микрофоном, на данной частоте. Если угол приема не указан, то имеется в виду, что угол приема (между осью микрофона и направлением падения звуковой волны) 0 град".

Измерение чувствительности по свободному полю производится в заглушенной камере (специальном помещении, в котором обеспечено отсутствие отражений за счет размещения на стенках большого количества звукопоглощающего материала) следующим образом: на измерительный громкоговоритель подается синусоидальный сигнал, напряжение которого выбирается так, чтобы обеспечить постоянный уровень звукового давления (обычно 94 дБ) в заданной точке поля (обычно на расстоянии 1 м). Уровень давления измеряется специальным измерительным микрофоном малого размера (IEC 61094-4), чтобы не вносить искажений в структуру звукового поля.

Затем на это место устанавливается измеряемый микрофон и определяется его выходное напряжение. Чувствительность определяется как Sm=U/pf K, где K — коэффициент усиления микрофонного усилителя, pf — звуковое давление в точке размещения испытуемого микрофона (измеренное измерительным микрофоном), U — напряжение холостого хода на выходе микрофона. Это называется метод замещения. При измерениях может быть использован метод сравнения, когда измерительный и испытуемый микрофон сразу устанавливаются в одну точку поля. При этом если развиваемое микрофоном напряжение относится к давлению, действующему на диафрагму этого же микрофона, то эта величина называется чувствительностью по давлению (она отличается от чувствительности по свободному полю, так как микрофон сам вносит определенные искажения в структуру звукового поля и значения звукового давления за счет этого могут отличаться).

Измеренная таким образом чувствительность называется чувствительностью на холостом ходу. Если измерения напряжения проводятся на номинальном выходном сопротивлении микрофона (номинальном импедансе), которое должно указываться в технической документации, то получается значение чувствительности на номинальной нагрузке. Измерения могут быть выполнены на синусоидальном и на шумовом сигнале.

Если измерения звукового давления выполняются в условиях диффузного поля (то есть в специальных реверберационных камерах, обеспечивающих равномерное и изотропное звуковое поле за счет большого количества отражений) в рабочей точке, занимаемой микрофоном (также с предварительным использованием измерительного микрофона), на шумовом сигнале, то полученная величина отношения выходного напряжения к значению звукового давления называется чувствительностью по диффузному полю.

Существуют различные приближенные методы для измерения чувствительности микрофонов, например, с помощью пистонфона для очень низких частот, с помощью специального актюатора (создающего сильное электростатическое поле для возбуждения диафрагмы) для ненаправленных конденсаторных микрофонов, или с помощью метода взаимности.

В международных стандартах на микрофоны, например, IEC 60268-4, чувствительность (sensitivity) определяется как "среднеквадратичное (RMS) значение напряжения на выходе микрофона на нагрузочном сопротивлении 1 кОм на частоте 1 кГц, когда на него действует давление 1 Па (94 дБ) в условиях свободного поля (угол приема 0 град)".

В современных каталогах часто указывается уровень чувствительности, который определяется как двадцать логарифмов отношения чувствительности микрофона к значению 1 В/Па: LдБ=20lgSm/S0, где S0 =1 В/Па (или 1000 мВ/Па). Величина уровня чувствительности LдБ при этом получается отрицательная.

Обычно чувствительность современных конденсаторных микрофонов находится в пределах от 8 мВ/Па до 40 мВ/Па. Например, микрофон DPA 3530 имеет чувствительность 10 мВ/Па и уровень чувствительности -40 дБВ, микрофон AKG C3000B — 25 мВ/Па (-32 дБВ). Ведущие фирмы указывают в каталогах допустимые пределы разброса чувствительности при производстве (1-2 дБ).

Связь между значением чувствительности и уровнем чувствительности приведена в таблице.

Частотная характеристика чувствительности микрофона (Frequency Response) — зависимость чувствительности или уровня чувствительности от частоты в номинальном диапазоне частот. Измерения проводятся по указанной выше методике определения чувствительности на различных частотах внутри номинального диапазона (на синусоидальных или шумовых сигналах), рис. 2.

В настоящее время активно развиваются цифровые методы измерений микрофонов в незаглушенных помещениях (рис. 3).

На первом этапе характеристика измерительного громкоговорителя в данной точке помещения линеаризуется с помощью измерительного микрофона, затем короткий импульс подается на измерительный громкоговоритель, а сигнал, полученный с испытуемого микрофона, вводится в компьютерную измерительную станцию и с помощью преобразования Фурье вычисляются частотная характеристика чувствительности, фазовая характеристика и трехмерный спектр, что позволяет определить изменение формы частотной характеристики во времени. На рис. 4 представлены импульсные характеристики конденсаторного и динамического микрофонов, из которых видно насколько точнее конденсаторный микрофон воспроизводит временную форму сигнала.

Из записанной частотной характеристики определяется неравномерность.

Неравномерность частотной характеристики — разность максимального и минимального значения уровня чувствительности в номинальном диапазоне частот. Например, для микрофона DPA 4006 неравномерность в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц равна +/-2 дБ.

Обычно частотные характеристики высококачественных микрофонов обладает минимальной неравномерностью, это является одним из главных индикаторов качества микрофонов, поскольку определяет степень неискаженной передачи тембра источника, однако в некоторых случаях, например, для записи речи и вокала, делается подьем в области 2-8 кГц с целью увеличения разборчивости (presence peak), рис. 5. Кроме того, в большинстве современных микрофонов предусмотрена возможность коррекции частотной характеристики на низких частотах для записи в условиях шумов или для компенсации ее подъема за счет "эффекта близости" (proximity effect) у направленных микрофонов (подробнее дальше).

Направленные свойства микрофонов, то есть зависимость уровня чувствительности микрофона от угла падения звуковой волны, определяются с помощью следующих параметров.

Характеристика направленности (Directional pattern) — зависимость чувствительности микрофона на заданной частоте в свободном поле от угла падения звуковой волны. Частотные характеристики направленности определяются как семейство частотных характеристик чувствительности, измеренных при разных углах падения звуковой волны в свободном поле. Эти же характеристики могут быть записаны в полярных координатах, показывающих зависимость уровня чувствительности (дБ) от угла падения волны. На рис. 5 окружности соответствуют различному уровню чувствительности в дБ (обычно выбирается шаг 5 дБ), а диаметры — углу падения звуковой волны по отношению к оси в град. Полярные диаграммы (polar pattern) также записываются в заглушенной камере, но микрофон при этом вращается вокруг оси относительно излучателя.

Коэффициент направленности — отношение чувствительности микрофона на данной частоте при падении звуковой волны под углом α к чувствительности при угле падения звуковой волны 0 град (то есть по оси): Г(α)=SM (α)/SM (0).

Индекс направленности равен двадцати десятичным логарифмам от коэффициента направленности: D=20lg Г(α).

Коэффициент осевой концентрации определяет отношение звуковой энергии, падающей на микрофон вдоль оси, к энергии со всех остальных направлений. Он определяется как отношение квадратов чувствительности, измеренной по свободному полю и по диффузному полю (при использовании третьоктавного шумового сигнала с центральной частотой f Гц):
Ω = SM (0)2/SM2диф.

Индекс осевой концентрации — десятикратный логарифм коэффициента осевой концентрации: Q=10lgΩ.

Перепад чувствительности, "фронт-тыл" — разность между уровнями чувствительности микрофонов, измеренными при углах приема 0 и 180 градусов на данной частоте в свободном поле: Q0/180=20lg {SM (0)/ SM (180)}=N0-N180.

Выбор микрофонов с различными характеристиками направленности определяется условиями записи: расположением источников (например, инструментов в оркестре), шириной звуковой панорамы, уровнем шумов в окружающем пространстве, стремлением получить специальные звуковые эффекты и др. Именно поэтому в настоящее время выпускаются микрофоны с различными видами характеристик направленности (часто с возможностью переключения).

Уровень максимального звукового давления (max SPL) — уровень звукового давления, при котором коэффициент гармонических искажений не превосходит заданного значения. В современных студийных микрофонах этот уровень составляет 140-150 дБ при величине коэффициента гармонических искажений 0,5% на частоте 1000 Гц.

Полный коэффициент гармонических искажений (THD) определяется по методике, используемой для определения чувствительности, но при этом с помощью анализатора спектра измеряется напряжение на выходе микрофона, соответствующее первой гармонике (U1), второй гармонике (U2) и т. д. Коэффициент рассчитывается по формуле:

Обычно величина коэффициента гармонических искажений для современных микрофонов составляет < 0,5%. Следует заметить, что этот коэффициент должен быть измерен для капсюля микрофона вместе с предусилителем, иногда фирмы указывают эту величину, измеряя только искажения в предусилителе (замещая капсюль эквивалентной нагрузкой), что дает заниженные значения. Поскольку измерять значения коэффициента гармонических искажений для таких высоких уровней давления очень трудно из-за искажений, возникающих в измерительных громкоговорителях, то используют различные приближенные методы (например, с помощью эквивалентных электрических цепей или пистонфона, который представляет собой жесткий корпус, куда вставляется на близком расстоянии движущийся поршень — аналог громкоговорителя – и измеряемый микрофон).

Примером могут служить значения max SPL для микрофона DPA 4004 Hi-SPL: 142 dB (<0.5% THD),148 dB (<1% THD).

Уровень собственных шумов микрофонов определяется с помощью параметра, который называется эквивалентный уровень шумов (Equivalent Noise Level). В соответствии с отечественными и международными стандартами он определяется как уровень звукового давления, который создает напряжение на выходе микрофона, равное напряжению, возникающему в нем только за счет собственных шумов при отсутствии звукового сигнала (то есть в тишине). Это можно объяснить таким образом: за счет собственных шумов на выходе микрофона всегда имеется некоторое напряжение Uш, даже если на него не падает звуковая волна. Если поместить на его место некоторый идеальный микрофон, в котором отсутствуют шумы, то чтобы создать на его выходе такое же напряжение Uш, надо чтобы на его вход поступил звуковой сигнал с определенным давлением рш. Уровень этого давления в дБ и называется эквивалентным уровнем шумов.

Он может быть рассчитан по формуле Lш=20lgUш/Sр0, где Uш — напряжение на выходе микрофона, обусловленное внешними и внутренними шумами, S — чувствительность микрофона, ро=2,10-5Па. Это означает, что измеряется напряжение на выходе микрофона в отсутствии звукового давления, обусловленное только шумами, и затем определяется по вышеприведенной формуле, какому уровню звукового давления оно будет соответствовать. Например, если при измерениях в тишине на выходе микрофона имеется напряжение равное 0,001 мВ, а чувствительность микрофона 10мВ/Па, то эквивалентный уровень шума будет равен 14 дБ-А.

Способы измерения этого параметра несколько отличаются в разных стандартах, поэтому обычно в современных каталогах приводятся два значения эквивалентного уровня шумов: по стандарту DIN 45 412 (IEC 60268-1) и по стандарту DIN 45 405 (CCIR 468-3). В первом случае при измерениях используется взвешивающая стандартная кривая А (рис. 6). Во втором случае используется другая форма взвешивающей кривой (так называемая психометрическая кривая), также показанная на рис. 6 (имеются и некоторые другие отличия в методике), обычно она применяется для измерительных микрофонов.

Для студийных конденсаторных микрофонов, эквивалентный уровень шума находится в пределах 10-20 дБ(А) (IEC179) и 20-30 дБ (CCIR 468-3). Например, для конденсаторного микрофона MKH80 фирмы Sennheiser эквивалентный уровень шумов по стандарту IEC-179 (DIN45-634) составляет 10 дБ(А), а по стандарту CCIR468-3 (DIN45-405) — 20 дБ. При выборе микрофона необходимо хорошо разбираться в таких тонких отличиях.

В ламповых микрофонах эквивалентный уровень шума выше и находится в пределах 17-23 дБ(А). В динамических микрофонах уровень собственных шумов существенно ниже, примерно на 10 дБ. Поэтому в цепи микрофон-усилитель-пульт уровень шумов определяется, в основном, последними двумя звеньями, в то же время при использовании конденсаторных микрофонов их уровень микрофонных шумов является определяющим.

В международных каталогах на микрофоны обычно указывается отношение сигнал/шум (Signal/Noise ratio), которое также рассчитывается двумя способами:
1) S/N ratio IEC 60268-1 — отношение сигнал/шум, измеренное как разница между опорным уровнем звукового давления 94 дБ (1 Па) и уровнем эквивалентного звукового давления, измеренного с взвешиванием по кривой А;
2) S/N ratio CCIR 468-3 — отношение сигнал/шум, измеренное как разница между опорным уровнем звукового давления 94 дБ (1 Па) и уровнем напряжения, соответствующего собственному шуму, измеренному с фильтром по CCIR 468-3.

Для студийных конденсаторных микрофонов эти величины находятся в пределах 74-64 дБ (CCIR468-3) и 84-74 дБ(А) (IEC-179). Например, для того же микрофона MKH80 эти отношения составляют 84 дБ и 74 дБ.

Динамический диапазон (dynamic range) — разность между максимальным уровнем звукового давления (max SPL), при котором нелинейные искажения на выходе микрофона не превышают заданную величину, и эквивалентным уровнем шумов. Например, для микрофона MKH80 он равен 126 дБ-А.

Номинальный электрический импеданс определяется из измерения модуля полного электрического сопротивления микрофона. Полное электрическое сопротивление есть отношение величины напряжения на выходе микрофона к результирующему току. Измерение модуля полного электрического сопротивления [Z] динамических микрофонов производится по схеме на рис. 7. Напряжение, подаваемое на микрофон, не должно превышать значения напряжения на выходе микрофона при воздействии предельного звукового давления, указанного в технической документации. Значения резистора R2 приближенно выбирается равным модулю импеданса микрофона [Z], суммарное сопротивление R1 и выходное сопротивление генератора должно не менее чем в 20 раз превышать ориентировочное значение [Z] микрофона на частоте 1000 Гц. На заданной частоте измеряется уровень напряжения с микрофона и резистора R2. Результат определяется по формуле: [Z]=R210(Lm-LR)/20, где LR — уровень напряжения при включенном резисторе R2, дБ; Lm — уровень напряжения при включенном микрофоне, дБ; R2 — сопротивление резистора, Ом. Обычно задается значение [Z] на частоте 1000 Гц.

Для конденсаторных микрофонов в стандарте ГОСТ 16123-88 предусмотрен также несколько другой метод, при котором микрофон замещается конденсатором равной емкости.

Величина выходного электрического импеданса (output electrical impedance), то есть модуля полного электрического сопротивления, в большинстве современных конденсаторных микрофонов находится в диапазоне 50-200 Ом, у динамических микрофонов до 600 Ом. При этом входное сопротивление предусилителей (input recommended load impedance) должно быть больше выходного сопротивления микрофона в 5-10 раз и составляет обычно 1000-2000 Ом. При таком соотношении сопротивлений обеспечиваются меньшие потери в кабеле.

Климатико-механические требования: кроме указанных выше электроакустических параметров на микрофоны задается обычно рабочий диапазон изменения температуры и влажности окружающей среды, внутри которого чувствительность не должна изменяться более чем на +/-2 дБ. Электродинамические микрофоны имеют рабочий диапазон, как правило, -40…+50 град по температуре и 95% влажности при 20 град, конденсаторные -10….+35 град и 85% влажности при 20 град. Минимальные требования к другим климатико-механическим характеристикам микрофонов различных групп сложности изложены в стандарте ГОСТ6495-88.

В спецификациях микрофонов иногда указываются также такие параметры как величина допустимого уровня снижения сигнала (preattenuation), например, на -10 дБ (могут быть и другие значения), ток насыщения (current consumption) и др.

В международных стандартах нормируются только методы измерений, параметры устанавливает фирма-производитель. В условиях жесткой конкуренции эти параметры постоянно улучшаются, примером могут служить параметры микрофона AKG C4000B (рис. 8).

Субъективная экспертиза является необходимой процедурой при выпуске новых моделей микрофонов на производстве, а также при сравнительном выборе микрофонов для звукозаписи, поскольку качество звучания микрофона, как и других видов электроакустической аппаратуры, не может быть полностью предсказано только с помощью измерения объективных параметров (в связи с тем, что проблема расшифровки слухового образа не является окончательно решенной).

Другие статьи серии
Микрофоны, часть 1. Термины и определения. История.
Микрофоны, часть 3. Классификация микрофонов.
Микрофоны, часть 4. Классификация микрофонов по видам характеристик направленности.
Микрофоны, часть 5. Стереосистемы микрофонов.
Микрофоны, часть 6. Системы микрофонов для пространственной звукозаписи. Средняя оценка:

www.moinf.info

Как выбрать микрофон для компьютера

Среди большого выбора микрофонов, которые представлены в компьютерных магазинах, неспециалисту будет сложно сделать выбор при покупке, и найти именно ту модель, которая будет подходить для его целей. В данной статье мы рассмотрим ответы на вопрос, как выбрать микрофон, и дадим множество полезных советов по выбору микрофона.
Стоит отметить, что технические характеристики прибора, отличаются в зависимости от области его применения.

В основном пользователи ПК покупают микрофон, для общения друг с другом, с помощью различных сервисов связи. В этом случае, тратить на дорогие микрофоны нет смысла, можно приобрести обычный недорогой микрофон, который передает звук в хорошем качестве. Именно об этом классе мы и поговорим в данной статье.
Первый нюанс, на который стоит обратить внимание перед покупкой, это вид. Самыми популярными видами микрофонов являются следующие конструкции:

  • Настольный
  • Петличный
  • Компьютерная гарнитура

Настольный микрофон. Данный тип комплектуется подставкой, на которой размещаются дополнительные кнопки управления. Сам прибор может быть как единое целое с подставкой, так и сниматься с нее. Перед тем как приобрести микрофон для компьютера настольного вида, стоит убедиться, есть ли у вас свободное место на компьютерном столе, для его размещения. Так как есть модели, которые имеют большие габариты.

Микрофон петличного типа. Этот вид микрофона, имеет небольшую прищепку, с помощью которой микрофон с легкостью закрепляется на одежде. Данные устройства имеют маленькие габариты, поэтому они очень удобны в плане компактности. Но сверхкачественного звука, от них ожидать не стоит.

Компьютерная гарнитура. Данный вид микрофона, состоит из микрофона и наушников, которые соединены в одном устройстве. Обычно микрофон закреплен с помощью специального держателя на уровне уголка рта или щеки.

Технические характеристики

Рассмотрим основные параметры микрофона, которые определяют качество исходящего звука. Параметров не так и много, но поверхностных знаний, будет достаточно, для того чтобы выбрать качественный микрофон.

  • Частотный диапазон
  • Чувствительность
  • Направленность
  • Звуковое давление

Чем шире диапазон поддерживаемых частот микрофона, тем лучше. Но при этом следует учитывать: частота человеческого голоса, колеблется в пределах 0.2-10 кГц, это значит что для записи или трансляции, прибора имеющие такие данные, будет вполне достаточно. Практически всех покупателей интересует один и тот же вопрос, как выбрать микрофон для компьютера, который будет качественно записывать вокал. Для этих целей стоит присматриваться к моделям, которые оснащены специальным фильтром, и относятся к полупрофессиональным приборам.

Теперь поговорим о уровне чувствительности. Этот показатель определяется с помощью минимальных звуковых колебаний, который может определить микрофон. Устройства с высоким уровнем чувствительности, так же очень чувствительны к посторонним шумам, поэтому нельзя утверждать что, чем выше уровень чувствительности, тем микрофон лучше.

Направленность микрофона. Это параметр, который определяет чувствительность микрофона к звукам, исходящих с разных сторон. Обычно встречаются модели ненаправленного типа. Такие модели, улавливают звук независимо от направления. Такие модели вполне подойдут для домашнего использования. В тех случаях, когда необходимо записать звук одного источника, применяют односторонние узконаправленные микрофоны.

Виды микрофонов

Различают два вида микрофонов, если говорить о механизме передачи звука:

  • Конденсаторный
  • Динамический

В первом виде, колебания звуковых волн переносятся с помощью происходящих изменений емкости в самих конденсаторах, которые находятся между мембранами. Для качественной звукозаписи, профессионалы рекомендуют приобретать микрофон для компьютера именно конденсаторного типа, так как именно такой вид используется в профессиональных студиях.

Конструкция второго вида, более проста, поэтому они имеют большую популярность среди бюджетной ценовой категории. В процессе передачи звука, в этом виде используется мембрана, которая находится в магнитном поле.
В процессе работы данного устройства, внешний источник питания не потребуется.

Сравнение моделей

Для сравнения мы выбрали популярные модели разных производителей, все микрофоны относятся к бюджетному варианту и являются настольным видом:

  • Sven 630
  • Genius 01A
  • Plantronics 300

Микрофон Sven обладает хорошим диапазоном звуковых частот 30-16000 Гц. В комплекте с этим микрофоном предусмотрена удобная съемная подставка. Единственный минус — высокая чувствительность.

Микрофон Genius имеет неплохую чувствительность 62 дБ, а так же длинный соединительный шнур. Другие показатели практически одинаковы.

Микрофон Plantronics имеет направленный тип и систему шумоподавления. Короткий соединительный шнур, большинство пользователям это не понравится.

И напоследок видео по выбору микрофона:

Похожие записи

 

Запись имеет метки: Компьютерная техника микрофон

vybortech.ru


Смотрите также