Микрофон. Разновидности микрофонов. Аксессуары.

Микрофо́н (от греч. μικρός — маленький, φωνη — голос) — электроакустический прибор, преобразующий акустические колебания в электрический сигнал.

Принцип работы любого микрофона (как видно из определения) заключается в преобразовании звуковой волны в электрический сигнал, который впоследствии усиливается при помощи специальной аппаратуры. Звуковая волна, будь то голос человека, звучание музыкального инструмента или какой-либо другой звук, ударяет по тонкой мембране, расположенной внутри микрофона. Мембрана вибрирует, создавая тем самым электромагнитные колебания, которые затем передаются на микшерный пульт, усилитель, акустическую систему или другое выходное устройство.

Микрофоны используются для самых разных целей – пения караоке, живых выступлений и студийной записи, радио и телеэфиров, озвучки видео, стримов в соцсетях и пр. И для каждого конкретного случая важно подобрать правильное устройство, ведь иначе вы рискуете столкнуться со множеством проблем – от неудобства в использовании до шумов, искажений звука и прочих вещей, которые сделают дальнейшую работу невозможной.

Все микрофоны можно разделить на категории по нескольким признакам:

– область применения;

– принцип действия;

– характеристика направленности.

МИКРОФОНЫ ПО ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Сценические, или эстрадные, микрофоны используются на сцене. По назначению они могут быть вокальными, речевыми и инструментальными . Вокальные и речевые микрофоны специально ”заточены” под особенности звукоизвлечения при пении и говорении. Особенностью инструментальных микрофонов является наличие встроенного аттенюатора, который позволяет сопротивляться высокому звуковому давлению (например, при записи партии ударных), улавливая при этом все нюансы звука. А вот микрофоны для озвучивания всей сцены, сконструированы так, чтобы воспринимать ненаправленный звук, например, пение хора в концертном зале.

Кроме того, сценические микрофоны разделяются на группы по способу удержания – ручные (для удобства могут крепиться на микрофонной стойке) и головные (гарнитуры), а также по автономности – проводные и беспроводные.

Репортерские микрофоны применяются при записи репортажей для радио и телевидения. Главная их особенность –узкая направленность, стойкость к перепадам температур и плохим погодным условиям. Такие микрофоны могут быть проводными и беспроводными, ручными и головными, а также накамерными и скрытыми.

Микрофоны для радио и ТВ используются для записи теле- и радиоэфиров в студии. Чаще всего это петличные микрофоны, однако нередко применяются ручные и головные модели, а также так называемые микрофоны-”лягушки”. При записи эфиров с гостями микрофоны располагаются на столе непосредственно перед говорящими на специальном держателе типа “паук” или стойке-треноге.

Студийные микрофоны используются в звукозаписывающих студиях, могут быть вокальными и инструментальными. Вокальные микрофоны устанавливаются на держатель типа “паук” либо стандартную микрофонную стойку. Инструментальные могут крепиться как на микрофонную стойку, так и на инструмент.

МИКРОФОНЫ ПО ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ

Микрофоны бывают динамическими и конденсаторными.

Динамические микрофоны схожи по конструкции с обычным динамиком: мембрана в данном случае соединена с токопроводом, находящимся в постоянном магнитном поле. Звуковая волна ударяет по мембране, тем самым приводя в действие токопровод и изменяя его напряжение. В результате и образуется звуковой сигнал. Роль токопровода может выполнять либо проволочная катушка, либо гофрированная лента из фольги. Такие микрофоны называются, соответственно, катушечными и ленточными.

Динамические микрофоны:

– не требуют дополнительного источника питания;

– достаточно универсальны, могут использоваться практически в любых условиях;

– устойчивы к высоким звуковым нагрузкам, а потому хорошо подходят для обработки мощного сигнала, например, ударной установки или голоса вокалистов, исполняющих тяжелую музыку;

– менее восприимчивы к посторонним шумам, меньше подвержены возникновению обратной связи;

– прочные, а потому меньше риска их повредить при неосторожном ударе;

– менее чувствительны к перепадам температуры и влажности;

– достаточно компактные;

– имеют относительно низкую стоимость.

– по качеству звука уступают конденсаторным: менее верно передают тембр, менее натурально звучат; для того, чтобы мембрана динамического микрофона пришла в движение, нужно достаточно много энергии, что не всегда возможно, а потому теряются некоторые составляющие звукового сигнала;

– охватывают меньший диапазон частот.

Отметим, что все перечисленные плюсы и минусы нельзя приписать ленточным микрофонам – являясь по сути динамическими, они обладают совершенно иными характеристиками. Ленточные микрофоны:

– очень хрупкие, а потому требуют бережного отношения;

– естественный, мягкий звук, приятнее, чем у других динамических;

– ограниченная АЧХ.

- зависимость чувствительности от частоты (с повышением частоты чувствительность уменьшается);

– хорошо передают оттенки звучания;

– требуют фантомного питания;

– стоят очень дорого.

Конденсаторный микрофон работает за счет конденсатора, подключенного к источнику постоянного тока. Он имеет две мембраны (диафрагмы) – жесткую и эластичную, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Звуковая волна, ударяя в эластичную мембрану, приводит ее в движение, расстояние между мембранами (т. е. емкость конденсатора) меняется, а постоянный ток преобразуется в переменный. В результате на выходе мы имеем более сильное напряжение, которое и формирует полезный сигнал микрофона.

Конденсаторные микрофоны бывают ламповыми и транзисторными. Звучание первых более теплое и насыщенное, однако вторые передают сигнал точнее, с минимумом окраски.

– охват широкого диапазона частот;

– высокую чувствительность;

– более прозрачное и натуральное, чем у динамических микрофонов, звучание;

– универсальность – могут использоваться как для речи, так и для вокала;

– наличие в отдельных моделях нескольких диаграмм направленности с возможностью их переключения.

– требуют дополнительного источника питания – фантомного (48 вольт) либо от батарейки;

– нуждаются во встроенном предусилителе;

– очень хрупкие;

– чувствительны к перепадам температуры и влажности;

– имеют высокую стоимость;

– для блокировки нежелательных вибраций, шумов и призвуков нуждаются в поп-фильтре и держателе типа «паук».

Стоит также сказать об электретных микрофонах. По своему устройству они схожи с конденсаторными, однако неподвижная пластина в них выполнена из электрета – материала, способного сохранять электрический заряд. Благодаря этому электретные микрофоны, в отличие от обычных конденсаторных, требуют гораздо меньшего питания – всего 1–5 вольт вместо 48. Да и цена у них ниже. Стоит, однако, отметить: мембраны в таких микрофонах меньше по площади, но больше по толщине, чем у конденсаторных, что, естественно, сказывается на звуке. Именно поэтому электретные микрофоны используются в основном для подзвучки инструментов и совершенно не подходят, например, для вокала.

МИКРОФОНЫ ПО ДИАГРАММЕ НАПРАВЛЕННОСТИ

Диаграмма направленности отражает зависимость чувствительности микрофона от того, где расположен источник звука. Исходя из этого, микрофоны бывают ненаправленными, однонаправленными и двунаправленными.

Ненаправленные, или всенаправленные, микрофоны одинаково хорошо улавливают звук вне зависимости от расположения источника и его подвижности или неподвижности. Такие микрофоны четко передают низкие частоты, дают детализированный, объемный и естественный звук, характеризуются низким уровнем собственного шума. Они отлично подходят для озвучивания сцены, записи фоновых звуков и акустических характеристик помещения, а также выступлений, репетиций и записи вокальных коллективов, когда с одним микрофоном работают несколько человек.

Однонаправленные микрофоны хорошо ловят звук только спереди, сбоку и сзади сигнал практически не воспринимается. Самыми распространенными разновидностями однонаправленных микрофонов являются кардиоидный, суперкардиоидный и гиперкардиоидный.

Диаграмма направленности кардиоидного микрофона напоминает сердце. Звук улавливается в достаточно широких границах спереди и немного – по бокам, что позволяет максимально полно охватить частотный диапазон, воспроизводимый источником звука, но при этом не “поймать” посторонние шумы. Как правило, кардиоидные микрофоны используются для речи и вокала.

Суперкардиоидные, или узконаправленные, микрофоны ловят фронтальный звук еще более сфокусированно, чем кардиоидные, однако при этом улавливается и часть звука, идущего сзади. Такой микрофон идеален для репортерской работы “в полях”, студийной записи звука с ударных инструментов или фортепиано, живых выступлений и их записи, когда необходимо четкое позиционирование каждого инструмента.

Гиперкардиоидные, или остронаправленные, микрофоны имеют еще более узкую чувствительность по бокам, чем суперкардиоидные, но при этом более широкую зону охвата сзади. При правильном позиционировании такие микрофоны могут улавливать даже удаленные сигналы, благодаря чему нередко используются репортерами для записи звука, когда нет возможности приблизиться к источнику.

Двунаправленные микрофоны, или микрофоны с направленностью “восьмерка”, отлично реагируют на сигнал, идущий спереди и сзади, но не улавливают звук по бокам. Такие микрофоны хороши для записи вокальных дуэтов, интервью “лицом к лицу” и создания стереоэффектов.

Существуют также мультидиаграммные микрофоны, в которых возможно переключать диаграммы направленности. Такие микрофоны более универсальны и подходят для самых разных целей.

ЧАСТОТНЫЙ ДИАПАЗОН, АЧХ, ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И SPL.

1.Частотный диапазон – это диапазон звуков, которые микрофон способен воспринять и передать. Измеряется интервалом частот, выражается в герцах (Гц). Идеальное человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне 20 – 20000 Гц. Человеческий голос вписывается в гораздо более узкий диапазон (60-1300 Гц), диапазон музыкальных инструментов существенно шире, но индивидуален для каждого типа инструмента.

Обычно новички выбирают микрофон с максимально широким частотным диапазоном, ведь тогда микрофон становится универсальным. Если же отбросить универсальность и подбирать микрофон для определенного инструмента, то можно выбрать модель с частотным диапазоном, который максимально охватывает весь спектр звучания инструмента. Для вокального хорошим выбором будет частота 80 Гц – 15 кГц, а вот для подзвучки ударных нужна более низкая вплоть до 30 Гц

2.Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и уровень искажений определяют чувствительность микрофона по всему рабочему частотному диапазону и нюансы звука, характерные для определенной модели микрофона. На АЧХ влияют особенности мембраны, вес и материал, из которого она изготовлена, особенности конструкции внутренних цепей и блоков микрофона.

В этом отношении микрофоны делятся на два типа: те, которые имеют приблизительно одинаковый уровень по всему диапазону частот, и те, которые имеют пиковый уровень или, наоборот, провалы на определенных частотах. Вторые используют под определенные задачи, например, чтобы усилить определенный источник звука (разборчивость вокала или конкретного инструмента).

АЧХ представляет собой график, на котором можно увидеть на каких именно частотах и насколько децибел происходит отклонение амплитуды сигнала от оригинала. Иногда АЧХ может быть представлена не графиком, а числовыми значениями. Например, запись 80Hz - 20kHz (+/- 2dB) говорит о том, то в указанном диапазоне отклонение от линейности может составлять максимум 2 дБ, без указания определенных частот, на которых происходит это отклонение.

3.Чувствительность относится к тому насколько тихий уровень звука, микрофон сможет уловить и выражается в дБ (децибел), чем меньше число, тем выше чувствительность. 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.

4.Еще вы можете встретить термин SPL, отвечающий за звуковое давление и описывающий максимальный объем, с которым может справиться микрофон, в противном случае звук начнет искажаться. Аббревиатура SPL (Sound Pressure Level) расшифровывается как максимальное звуковое давление. Это важно если вы будете иметь дело с громкими инструментами, такими как барабаны. Средний уровень составляет 100 дБ, высокий 130 дБ.

5. Эквивалентный уровень шума (также называется собственный уровень шума, чем он меньше, тем лучше).

МИКРОФОННАЯ СТОЙКА.

Если вы собираетесь записывать только речь, предпочтительно выбирать настольную стойку – это позволит снизить общие затраты на оборудование. Но, если вы собираетесь записывать вокал, то берите полноценную стойку. Когда вы поете, нужно, чтобы ваша диафрагма и дыхание работали нормально (те, кто профессионально занимаются вокалом, знают об этом), а в положении сидя(тем более, если вы не профессионал) этого достичь вряд ли получится.

Поп-фильтр — фильтр для микрофона, снижающий звуковые помехи от дыхания человека и ветра (цоканье, шипящие и взрывные согласные будут гаситься при записи). Также защищает микрофон от слюны, которая содержит соли, вредные для оборудования. Таким образом, использование поп-фильтра может продлить срок службы микрофона.

Типичный поп-фильтр состоит из одного или нескольких слоёв акустически полупрозрачных материалов, таких как нейлон, натянутых вокруг круглой рамки. Металлические поп-фильтры используют тонкое сито металла вместо нейлона. Самое важное — чтобы поп-фильтр не касался микрофона, так как вибрации от него будут напрямую передаваться микрофону.

Поп-фильтр устанавливается между вокалистом и микрофоном.

КАК ВЫБРАТЬ ПОДХОДЯЩИЙ МИКРОФОН?

В данной статье мы рассказали вам о таких характеристиках микрофонов, как диапазон частот, чувствительность, SPL и пр. Безусловно, при выборе подходящего устройства они важны, однако даже если вы приобретете микрофон с самыми высокими техническими характеристиками, но не подходящий по типу, деньги будут потрачены впустую. Так что перед покупкой ответьте себе на два простых вопроса:

1. Для чего вам необходим микрофон? Запись вокала и музыкальных инструментов, выступления на сцене с юмористическими рассказами, ведение теле- или радиоэфира, съемка репортажа для ТВ на стройплощадке – вариантов множество, и каждая задача требует своего типа устройства.

2. Где и с каким оборудованием предстоит работать? Если ваша цель, например, создание вокальных демо-записей в домашних условиях, и вы будете использовать простенькую звукозаписывающую аппаратуру, нет смысла раскошеливаться на дорогущий студийный микрофон – качество вашей записи он заметно не улучшит. Так что в данном случае лучше приобрести хорошую бюджетную модель.