Тема
презентации:
Основные типы микрофонов
и область их применения.
Содержание
- Краткая история
появления микрофона
- Динамические
микрофоны
- Ленточные микрофоны
- Электретные микрофоны
- Конденсаторный
микрофон
- Микрофон будущего
- Список литературы.
История
появления микрофона
- Микрофон как
устройство появился в 1876
году. Правда, назывался он совершенно
иначе — liquid transmitter (жидкостный передатчик).
- Считается, что
впервые человеческая речь была передана
с его помощью вечером 10 марта
1876 года. Александр
Бэлл (Alexander Bell), изобретатель
телефона, умудрился разлить некоторое
количество кислоты, которая использовалась
в передатчике, и ему пришлось звать со
второго этажа своего ассистента — Томаса
Уотсона (Thomas Watson): "Мистер Уотсон, подойдите
пожалуйста, вы мне нужны.
- По легенде,
поскольку линия была односторонней,
Уотсон сбежал вниз и закричал: "Мистер
Бэлл, я чётко слышал каждое сказанное
вами слово".
Жидкостной
микрофон Белла.
Принцип
работы жидкостного
передатчика
- Принцип работы
жидкостного передатчика достаточно
прост. В трубообразный резервуар
налито немного воды, на которой "плавает"
пергаментная диафрагма.
- К диафрагме присоединён
провод — так, чтобы лишь едва соприкасаться
с водой. В воду добавлено небольшое количество
кислоты, чтобы улучшить её электропроводимость.
- Когда человек
что-то говорит в трубку, диафрагма начинает
колебаться, так что провод соприкасается
с водой то больше, то меньше. Соответственным
образом изменяется сопротивление электрической
цепи.
"Жидкостный
передатчик" Бэлла — дедушка нынешних
микрофонов
Александер Бэлл, изобретатель
Динамические
микрофоны
- Динамические
микрофоны (иначе называемые микрофонами
с подвижной катушкой) представляют собой,
пожалуй, наиболее популярный и распространённый
тип. Внутри такого микрофона находится
круглая мембрана, которая механически
соединена с катушкой тонкого провода,
помещенной между двумя цилиндрическими
магнитами (один внутри другого). Звуковые
колебания вызывают колебания мембраны,
которые сообщаются катушке, а при перемещении
катушки между магнитами в ней наводится
напряжение, амплитуда которого пропорциональна
перемещению мембраны.
- Таким образом,
попадающая в микрофон акустическая
энергия преобразуется в электрическую,
которая впоследствии может быть
усилена и вновь преобразована
в акустическую мембраной громкоговорителя
(в сущности, громкоговоритель —
это не что иное, как динамический
микрофон наоборот).
Достоинства
динамического микрофона.
- По сравнению
с остальными типами, динамические
микрофоны обладают целым рядом
достоинств: они сравнительно дёшевы
и в то же время надежны, и могут
успешно работать в областях высокого
звукового давления. Это делает их
незаменимыми в условиях живых выступлений
и в студийной работе. Устойчивость
к громким звукам позволяет использовать
эти микрофоны для снятия звука
ударных и перкуссионных инструментов.
Ленточные микрофоны.
- Ленточные микрофоны
- это устройства для записи звука,
состоящие из U-образного магнита
и гофрированной алюминиевой
ленточки, расположенной в магнитонапряжённой
прорези. Алюминиевая лента, находясь
в магнитном поле и повторяя колебания
воздуха, создаёт ЭДС. Электрический
сигнал с ленты подаётся на первичную
обмотку трансформатора для согласования
низкого сопротивления ленты. С
тыльной стороны ленты находится
настраиваемая резонансная камера
(МЛ-17) и ненастраиваемая сквозная
(МЛ-19).
- "Старые? ленточные
микрофоны передают голос невероятно
тёплым и живым, но имеет их далеко не каждая
студия не только в России, но и в мире.
Является хорошим микрофоном для студийной
звукопередачи и звукозаписи как в аналоговой,
так и в цифровой системах.
Электретный
микрофон
- Принцип действия
электретного конденсаторного микрофона
основан на способности некоторых
диэлектрических материалов (электретов)
сохранять поверхностную неоднородность
распределения заряда в течение
длительного времени.
- Мембрана таких
микрофонов получает электрический заряд
в процессе производства, и для их питания
достаточно небольшого напряжения (обычно
около 1,5 Вольта), которое обеспечивается
установленной в микрофоне батареей.
Конденсаторный
микрофон
- Представляет
собой конденсатор, одна из обкладок
которого выполнена из эластичного
материала (обычно полимерная плёнка с
нанесённой металлизацией), которая
при звуковых колебаниях изменяет ёмкость
конденсатора. Если конденсатор заряжен,
то изменение ёмкости конденсатора
приводит к изменению напряжения,
которое и является полезным сигналом
с микрофона. Для работы такого микрофона
между обкладками должно быть приложено
поляризующее напряжение (обычно 48 вольт).
Преимущества
и недостатки конденсаторного
микрофона
- Конденсаторные
микрофоны используются везде, где
предъявляются высокие требования
к качеству и точности воспроизведения
звука.
- Низкая устойчивость
к механическим нагрузкам делает
их малопригодными для живых выступлений,
однако в студии они оказываются
незаменимыми, особенно в тех случаях,
когда требуется максимальная достоверность
воспроизведения гармонических
составляющих звука, например, при снятии
звучания тарелок и цимбал.
Микрофоны
будущего
- В области микрофоностроения
фирма Sennheiser (совместно с израильской
фирмой Phone-or Ltd.) вроде бы придумала что-то
принципиально новое, правда, на сегодняшний
день имеющее пока слабое отношение к
области музыкальной звукозаписи. Тем
не менее, как полагают многие западные
издания, в неотдаленном будущем большинство
микрофонов, в том числе - студийных, будет
делаться именно по этой технологии. А
смысл ее - в преобразовании света в электрический
ток.
Принцип
работы микрофона
будующего
- В новом микрофоне
наличествует еще одно звено - световой
луч. В микрофоне есть два световода:
один - "издающий", другой - принимающий,
а вместо стандартной мембраны используется
зеркальная мембрана, отражающая луч
на принимающий световод. Когда эта
мембрана находится в состоянии
покоя, луч попадает точно на принимающий
светодиод. Но стоит мембране прийти
в движение от воздействия на нее
звука, как угол отражения, естественно,
меняется, соответственно, меняется и
количество света, попадающего на принимающий
светодиод.
- Все это фиксируется
фотодетектором, который уже преобразует
световой поток в электрические колебания.
Причем этот детектор (равно как и источник
света) может находиться от самого микрофона
на очень большом расстоянии, ибо при передаче
данных по оптоволоконной линии потери
и помехи практически отсутствуют.
Уникальность
микрофона будущего
- Микрофон уникален
также тем, что он не восприимчив
к магнитным и электрическим
наводкам, его можно использовать
в непосредственной близости от мощных
источников энергии и даже под
водой.
- При этом
частотные характеристики такого
микрофона ничем не отличаются
от таковых конденсаторных микрофонов
фирмы Sennheiser; правда, до полноценного
"музыкального" звучания этому
микрофону, по оценкам экспертов,
пока еще далеко. Так что на
сегодняшний день области применения
этого чуда техники крайне
ограничены.
Список
литературы
- А. Г. Дольник
и М. М. Эфрусси. Массовая радиобиблиотека.
Микрофоны. Выпуск 663 (издание 2-ое переработанное
и дополненное). Издательство "Энергия"
Москва 1967 год.
- Материал из
Википедии: динамический микрофон, конденсаторный
микрофон, электретный микрофон.