Основные типы микрофонов и область их применения

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.