Принцип действия
— Динамический. «Обычные», или катушечные,
динамические микрофоны используют систему из диафрагмы (мембраны) и катушки, которая помещена в магнитном поле. От звуковых колебаний мембрана, а с ней и катушка, приходят в движение, и в катушке вырабатывается электрический сигнал. Подобные модели относительно недороги, прочны и надёжны, к тому же неплохо справляются даже с очень громкими и резкими звуками; кроме того, они компактнее и легче другого типа динамических микрофонов — ленточных (см. ниже). Их главным недостатком является слабая эффективность на высоких частотах.
—
Динамический (ленточный). Разновидность описанных выше динамических микрофонов, в которых мембрана соединена не с катушкой, а с тонкой (в несколько микрон) металлической лентой, отсюда и название. Исторически это первый тип микрофонов с динамическим принципом работы, однако вследствие ряда недостатков он постепенно утратил широкую популярность, уступив место катушечным вариантам. Такими недостатками являются прежде всего крупные размеры и большая масса, сложность и дороговизна в производстве, а также очень малое выходное сопротивление, что усложняет работу с усилителями. В то же время для ленточных моделей характерна чрезвычайно высокая точность звукопередачи по всему диапазону частот, что позволяет использовать их в студиях звукозаписи, на высококлассных концертах и т.п. Большинство современных моделей данного типа отно
...сится к профессиональным моделям, в частности, студийным (см. «Назначение»).
— Конденсаторный. Название данного типа обусловлено тем, что микрофон фактически представляет собой конденсатор, в котором роль одной из обкладок играет чувствительная мембрана (обычно выполненная из металлизированного полимера). За счёт вибрации мембраны (под действием звуковых колебаний) изменяется расстояние между обкладками и, соответственно, ёмкость конденсатора — эти колебания ёмкости и обеспечивают электрический сигнал. Конденсаторные микрофоны имеют равномерную звукопередачу по всему диапазону частот, с минимумом искажений, благодаря чему данная технология нашла широкое применение в профессиональной аудиотехнике. Стоит учитывать, что для работы такого устройства необходимо дополнительное питание — т.н. «фантомное» (стандартное напряжение — 48 В). Однако это нельзя назвать однозначным недостатком, т.к. усилители, ресиверы и другая высококлассная техника часто делается с учётом этого требования. А вот из явных недостатков можно назвать высокую цену, чувствительность к ударам и строгие требования к температуре и влажности; последнее делает конденсаторные микрофоны слабо пригодными к применению на открытом воздухе.
— Конденсаторный (ламповый). Специфическая разновидность описанных выше конденсаторных микрофонов. Используют тот же принцип звукоизвлечения (со всеми преимуществами и недостатками), однако усилительный элемент в подобных моделях, в соответствии с названием, построен на электронных лампах. Технически такой усилитель вносит в сигнал больше искажений, чем транзисторный, однако эти искажения придают звучанию характерную окраску, приятную для многих слушателей. Проще говоря, получается тот самый пресловутый «тёплый ламповый звук»; при этом достижение такого эффекта при помощи микрофона обходится дешевле, чем за счёт лампового усилителя, да и по ряду технических причин этот вариант нередко оказывается оптимальным. Практически все ламповые микрофоны имеют студийное назначение (см. выше). Главный их недостаток — высокая цена (в несколько раз больше, чем у «обычных» конденсаторных аналогов). Кроме того, подобные модели имеют свои особенности по питанию; для снабжения энергией в комплекте обычно поставляется специальный адаптер, который также отвечает за управление дополнительными функциями вроде изменения диаграммы направленности.
— Электретный. По конструкции подобные микрофоны схожи с описанными выше конденсаторными, однако их конструкция включает пластину из т.н. электрета — вещества с особыми электрическими свойствами. Это даёт ряд преимуществ: электретные микрофоны могут без особых сложностей использоваться на открытом воздухе, их можно сделать более компактными, да и в производстве такие модели дешевле; при этом качество звукопередачи может быть вполне сравнимо с конденсаторными. Как следствие, данная технология встречается в самых разных моделях — от миниатюрных петличных и простейших компьютерных до студийных (см. «Назначение»). Отметим также, что электретные микрофоны также требуют внешнего питания, однако не всегда это фантомные 48 В — для некоторых разновидностей достаточно небольшого количества энергии, которое может обеспечить компактный аккумулятор или питание по кабелю 3.5 мм mini-Jack.Направленность микрофона
Направленность описывает способность микрофона улавливать звуки, идущие с разных направлений, точнее — зависимость чувствительности от направления, с которого поступает звук.
—
Однонаправленный. Как следует из названия, подобные микрофоны способны улавливать звук, исходящий только с одной стороны. Отметим, что сама по себе зона охвата может быть довольно широкой, однако она в любом случае располагается «спереди» от микрофона. Однонаправленные модели очень удобны для восприятия звука из одного источника, с максимальным отсечением окружающих помех.
—
Двунаправленный. Под этим термином в нашем случае подразумевается две разновидности микрофонов. Первый вариант — классические двунаправленные модели, рассчитаные на возможность нормального восприятия звука с двух противоположных сторон — грубо говоря, «спереди» и «сзади»; при этом по бокам образуются мёртвые зоны, откуда звук практически не воспринимается. Такой формат работы может пригодиться, к примеру, для трансляции диалога в студии радиостанции, или при одновременной записи двух голосов на один микрофон. Вторая разновидность —микрофоны с парой капсюлей, направленных под углом друг к другу (чаще всего перпендикулярно); подобная конструкция применяется в моделях с функцией стереозаписи.
—
Всенаправленный. Также данную разновидность называют «ненаправле
...нной», что также до определённой степени характеризует её особенности. Подобные микрофоны не имеют чётко выраженной направленности — они в полную чувствительность воспринимают звук, поступающий с любого направления. В качестве примера ситуации, где может пригодиться такой формат, можно привести запись обсуждения за круглым столом.
Отметим, что, хотя большинство микрофонов работает только в одном формате направленности, некоторые модели поддерживают несколько вариантов, с возможностью переключения между ними по желанию пользователя (см. «Функции/возможности»). Способы такого переключения могут быть разными: в одних моделях достаточно сдвинуть переключатель, в других нужно менять капсюль.Диаграмма направленности
Диаграмма направленности однонаправленного микрофона (см. выше). Встречаются модели с
переключением ДН.
Сама по себе подобная диаграмма — это график зависимости чувствительности от направления, построенный в т.н. полярной системе координат. Для однонаправленных моделей существует три основных варианта формы линии на таком графике:
—
Кардиоидная. Диаграмма, по форме похожая на перевёрнутый символ сердца (отсюда и название). Микрофоны с такими характеристиками охватывают довольно обширную зону спереди, что затрудняет фильтрацию посторонних источников звука, находящихся рядом с основным источником. В то же время они абсолютно нечувствительны к звуку, идущему с задней стороны.
—
Суперкардиоидная. Подобные микрофоны охватывают спереди более узкую область, чем «классические» кардиоидные, что облегчает направленный захват звука. Обратной стороной этого является некоторая (хотя и довольно невысокая) чувствительность к звуку, идущему непосредственно сзади.
—
Гиперкардиоидная. Гиперкардиоидная диаграмма ещё более сужает зону чувствительности микрофона спереди (по сравнению с суперкардиоидной), однако расширяет эту зону сзади.
Частотный диапазон
Диапазон звуковых частот, нормально воспринимаемых и обрабатываемых микрофоном.
Чем шире этот диапазон — тем полнее сигнал, тем меньше вероятности, что слишком высокие или низкие частоты будут упущены из-за несовершенства микрофона. Однако в данном случае стоит учитывать некоторые нюансы. Прежде всего: сам по себе обширный диапазон частот ещё не гарантирует высокого качества звука — многое также зависит от типа микрофона (см. выше) и его амплитудно-частотной характеристики, не говоря уже о качестве других компонентов аудиосистемы. Кроме того, большая ширина тоже не всегда реально необходима. Например, для нормальной передачи человеческой речи достаточным считается диапазон 500 Гц – 2 кГц, что намного уже общего диапазона, воспринимаемого человеческим ухом. Этот общий диапазон, в свою очередь, составляет в среднем от 16 Гц до 22 кГц, и к тому же сужается с возрастом. Не стоит забывать и об особенностях аппаратуры, к которой подключён микрофон: навряд ли стоит специально искать модель с обширным диапазоном, если, к примеру, усилитель, к которому её планируется подключать, сильно «обрезает» частоты сверху и/или снизу.
Звуковое давление
Максимальное звуковое давление, воспринимаемое микрофоном, при котором коэффициент гармонических колебаний не превышает 0,5% — проще говоря, наибольшая громкость звука, при которой не возникает заметных помех.
Чем выше данный показатель — тем лучше микрофон подходит для работы с громким звуком. Здесь стоит учитывать, что децибел — нелинейная величина; иными словами, увеличение громкости с 10 дБ до 20 дБ или с 20 до 40 дБ не означает её повышения в 2 раза. Поэтому при оценке удобнее всего обращаться к сравнительным таблицам уровня шума. Вот некоторые примеры: уровень в 100 дБ приблизительно соответствует мотоциклетному двигателю или шуму в вагоне метро; 110 дБ — вертолёту; 120 дБ — работе отбойного молотка; 130 дБ, сравнимые со звуком реактивного самолёта на разбеге, считаются болевым порогом для человека. При этом многие высококлассные микрофоны способны нормально работать при звуковом давлении в 140 – 150 дБ — а это уровень шума, способный нанести человеку физические повреждения.
Частота дискретизации АЦП
Частота дискретизации аналого-цифрового преобразователя (АЦП), предусмотренного в конструкции микрофона.
АЦП — это модуль, отвечающий за преобразование аналогового сигнала, поступающего с капсюля микрофона, в цифровой формат. Он применяется преимущественно в моделях, подключаемых по цифровым интерфейсам — например, USB (см. ниже) — а также в некоторых беспроводных, где цифровой формат используется для связи по радио.
Принцип аналого-цифрового преобразования заключается в том, что аналоговый сигнал разбивается на отдельные фрагменты, каждый из которых кодируется своим числовым значением. Если это изобразить графически, то график аналогового сигнала выглядит как плавная линия, а цифрового — как набор «ступенек», приближённый к этой линии. Чем выше частота дискретизации — тем больше «ступенек» приходится на определённый участок плавной линии и тем точнее цифровой сигнал соответствует исходному аналогу.
Таким образом, высокие значения данного параметра говорят о высоком качестве микрофона. Однако здесь нужно сказать, что для нормального восстановления исходного сигнала из цифрового (проще говоря, для нормального воспроизведения звука, воспринятого микрофоном) достаточной считается частота дискретизации, вдвое превышающая максимальную частоту принятого звука. Для чистой человеческой речи показатели в 2,3 кГц считаются рекордными, а гармоники, дополняющие тембр голоса, не превышают по частоте 8 кГц. Таким образом, для нормальной обработки речи бо...льшой частоты дискретизации не требуется. В то же время модели, предназначенные для студийной записи (см. «Назначение»), могут иметь довольно высокие значения данного параметра — до 96 кГц включительно. Это связано не только с качеством звука (хотя и оно немаловажно), но и с техническими моментами обработки и сведения.
Отметим также, что повышение частоты дискретизации сказывается на объёме передаваемых данных, поэтому высокие показатели не всегда являются оптимальными. В свете этого некоторые микрофоны позволяют изменять значение данного параметра; для таких моделей в нашем каталоге указывается максимальное значение частоты дискретизации.
Разрядность АЦП
Разрядность аналого-цифрового преобразователя (АЦП), установленного в микрофоне.
АЦП — это модуль, отвечающий за преобразование аналогового сигнала, поступающего с капсюля микрофона, в цифровой формат. Он применяется преимущественно в моделях, подключаемых по цифровым интерфейсам — например, USB (см. ниже) — а также в некоторых беспроводных, где цифровой формат используется для связи по радио. Подробнее о таком преобразовании см. «Частота дискретизации АЦП». Но если частота дискретизации описывает количество «ступенек» цифрового сигнала на определённом участке, то разрядность определяет количество вариантов по уровню сигнала, доступное для каждой отдельной ступеньки. Чем выше разрядность — тем больше таких вариантов и тем точнее уровень цифрового сигнала будет соответствовать уровню аналогового.
Таким образом, данный параметр также напрямую влияет на качество преобразования. Если говорить о конкретных значениях, то разрядности в 16 бит считается вполне достаточно для профессиональных студийных микрофонов (см. «Назначение»), а высококлассные модели могут иметь и 32-битные преобразователи.
Источник питания
Тип питания, используемого микрофоном при работе.
— Фантомное. Питание напряжением 48 В, необходимое для работы
конденсаторных микрофонов, а также некоторых разновидностей
электретных (см. «Тип»). При стандартном варианте соединения электричество подаётся по тому же кабелю, по которому микрофон подключается к принимающему устройству; соответственно, для нормальной работы подобных моделей необходимы усилители, ресиверы или другая техника с микрофонным входом, имеющим фантомное питание. Впрочем, отсутствие такого входа также не является непреодолимым препятствием — некоторые микрофоны имеют адаптеры, позволяющие получать
фантомное питание из сети 230 В (подробнее см. «В комплекте»). Другой альтернативой является комбинированный вариант «фантомное/аккумулятор», описанный ниже. В целом же данный способ питания удобен тем, что позволяет не переживать о заряде аккумулятора, однако свобода передвижения ограничивается длиной сетевого шнура.
—
Аккумулятор. Питание от перезаряжаемой аккумуляторной батареи. Отметим, что оно зачастую слабо подходит для аналоговых конденсаторных моделей — необходимые 48 В трудно обеспечить за счет небольшой портативной батареи. А вот в электретных микрофонах аккумуляторное питание используется довольно часто. Еще одна сфера применения аккумуляторов — модели с беспроводным подключением (см. «Функции
.../возможности»), в которых автономное питание требуется как минимум для работы передатчика. В любом случае аккумулятор удобен отсутствием лишних проводов. Его, конечно, нужно периодически подзаряжать, но энергопотребление у микрофонов обычно малое и время автономной работы даже в самых скромных моделях достигает нескольких часов.
— Фантомное/аккумулятор. Микрофоны данного типа могут работать как от фантомного питания, так и от собственного встроенного аккумулятора (подробнее о том и другом см. выше). Это делает их чрезвычайно универсальными и позволяет применять независимо от наличия входов с фантомным питанием или соответствующих адаптеров. Правда, нужно учитывать, что рабочие характеристики при использовании разных источников питания могут несколько различаться; этот момент обычно указывается в официальных данных.
— Батарейки. Питание от сменных элементов стандартного типоразмера — чаще всего АА («пальчиковые батарейки»). Главным достоинством таких микрофонов можно назвать быструю замену элементов питания при разрядке. В комплект поставки батарейки обычно не входят и приобретаются отдельно. Впрочем, это дает преимущество — возможность самостоятельно выбрать тип и марку сменных элементов питания.
Отметим, что при подключении по USB необходимое для работы питание микрофон получает через этот же разъём; для таких моделей тип питания отдельно не указывается.Материал корпуса
Материал, из которого выполнен корпус микрофона.
— Пластик. Главными достоинствами пластика являются невысокая стоимость, небольшой вес и полная нечувствительность к коррозии. В то же время он считается менее надёжным, чем металл, из-за относительно невысокой прочности (существуют высокопрочные разновидности пластиков, однако в случае микрофонов обычно проще использовать всё-таки металл). Поэтому данный материал популярен в основном среди моделей, для которых важна лёгкость и миниатюрность — в первую очередь петличных,
головных и тех, что
устанавливаются на видеокамеру (см. «Назначение»). Также он часто встречается в компьютерных и ноутбучных устройствах, а вот
пластиковые микрофоны для вокала обычно относятся к начальной ценовой категории.
— Металл. Металл обходится дороже пластика и имеет больший вес. С другой стороны,
металлические микрофоны значительно прочнее и надёжнее, к тому же микрофон в таком корпусе производит впечатление «солидности» (не в последнюю очередь как раз за счёт массивности). Этот вариант популярен среди вокальных,
студийных и
инструментальных микрофонов среднего и высшего класса.