Как это работает. Микрофон
Фото: Октава
Принцип работы любого микрофона заключается в том, чтобы преобразовать звуковые волны в электрический сигнал. Только в зависимости от конструкции, это происходит по-разному. На сегодняшний день по принципу устройства можно выделить два основных типа микрофонов: динамические и конденсаторные.
Рассказываем об их особенностях на примере новинок «Октавы» – лидера по производству микрофонов в России. В 2020-м на международной выставке NAMM Show тульский завод представил миру динамический МД-305, а в этом году – его конденсаторного «родственника» МК-207.
Конденсаторные микрофоны и модель МК-207
Конденсаторный микрофон был изобретен в 1916 году американским инженером Эдвардом Венте. Как следует из самого названия, в основе работы такого микрофона – конденсатор и его способность изменять емкость.
Как известно, самый простой конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком. В микрофоне одна из обкладок (диафрагма) выполнена из эластичного материала – обычно используют тонкий пластик, покрытый микро-слоем золота или алюминия. Вторая обкладка конденсатора закреплена неподвижно.
Когда звук действует на тонкую пластинку, она начинает колебаться – приближаться и отдаляться от второй обкладки конденсатора. Как следствие, меняется емкость конденсатора. Если конденсатор заряжен, то изменение его емкости приводит к изменению напряжения – электрический ток колеблется, повторяя форму падающей на диафрагму звуковой волны. Это и «считывается» микрофоном.
В данной конструкции не обойтись без предусилителя, который в конденсаторном микрофоне нужен для согласования высокого сопротивления капсюля с низким сопротивлением выхода микрофона. Главное достоинство конденсаторных микрофонов – сверхчувствительность, а значит и точность записи даже самых тихих звуков.
Фото: Октава
Конденсаторный МК-207 призван привнести на сцену студийное качество звука, отмечают разработчики. Таким образом он предназначен не только для работы в студиях звукозаписи, но и на концертных площадках, массовых мероприятиях. Микрофон оснащен встроенными амортизатором, поп-фильтром и ветрозащитой. Диапазон частот достаточно широк – от 20 до 20 000 Гц.
Микрофон весит 350 грамм и выпускается в классическом черном цвете. Своим дизайном МК-207 повторяет МД-305 – новейший российский динамический вокальный микрофон. С ним «Октава» вышла на рынок сценического оборудования в 2020 году.![]()
Динамические микрофоны и модель МД-305
Создателями динамического микрофона принято считать немецких ученых Гервина Эрлаха и Вальтера Шоттки. Свою новинку, превосходящую по параметрам конденсаторную версию, они предложили в 1924 году. Спустя семь лет модель была усовершенствована американскими изобретателями Тёресом и Венте. Они предложили динамический микрофон с катушкой индуктивности. Таким образом, несложно догадаться, что принцип работы динамического микрофона основан на физическом явлении индукции – движение проводника в магнитном поле создает электрический ток.
Мембрана в динамическом микрофоне прикреплена к проводнику из согнутой тонкой медной проволоки. Находится это в зоне действия постоянного магнитного поля. В качестве постоянного магнита в микрофонах используются магнитотвердые сплавы с высокой остаточной индукцией, например, NdFeB (неодим-железо-бор). Итак, звук действует на мембрану, она колеблется, повторяя форму звуковой волны, и передает свои движения проводнику.
Динамические микрофоны не так чувствительны, как конденсаторные модели. Наряду с этим недостатком, они обладают рядом достоинств. Самое главное – динамические микрофоны гораздо более устойчивы, как к механическим повреждениям, так и к неблагоприятным погодным условиям. Для них неважно – концерт состоится в зале или на улице.
Фото: Октава
К примеру, новый динамический микрофон МД-305 от «Октавы» уже прошел проверку на прочность. При весе всего в 300 граммов, он «одет» в металлический корпус и защищен стальной решеткой. При этом МД-305 не страшны ни дождь, ни ветер. Рабочая температура позволяет пользоваться микрофоном и на открытых площадках при повышенной влажности воздуха. При этом и диапазон частот достаточно широк – от 50 до 16 000 Гц, а чувствительность – 1,8 мВ/Па.
Так какой же микрофон лучше выбрать – динамический или конденсаторный? Эта дилемма решается с учетом многих факторов: цели, личных предпочтений певца, его техники исполнения, а также особенностей голоса. Современные модели «Октавы» представляют большое поле для экспериментов, а также ломают все стереотипы о предназначении определенных типов микрофона, отлично работая на сцене и в студии.
главное оружие музыканта и саунд дизайнера
Микрофон — один из важнейших инструментов в любой студии. В первую очередь микрофон используется для записи вокала и акустических инструментов. И если вы собираетесь использовать в ваших записях голос или же намерены записывать, например, акустическую гитару, микрофон станет вашим основным инструментом.
Сегодня мы поговорим о микрофонах для записи вокала. Расскажем о их устройстве и попробуем подобрать наиболее подходящий для наших нужд.
Трансдукция — это процесс преобразования энергии.
Микрофоны, по сути, преобразователи. А преобразуют они акустическую энергию в электрическую. Хотя существует масса различных видов микрофонов для коммерческого использования, мы сегодня остановимся на двух основных их типах — конденсаторные и динамические.
Начнем с самых распространённых — Динамические Микрофоны.
Динамический микрофон работает благодаря генерации магнитного поля, которое создаётся постоянным магнитом. В Магнитное поле помещается проводник, соединённый с тонкой диафрагмой или мембраной. Когда вокалист поёт в микрофон, создаётся вибрация, нарушающая магнитное поле, приводящее в движение проводник, что, в свою очередь, генерирует электрические ток. Выходной сигнал, получаемый с помощью такого мини генератора, довольно слабый и нуждается в усилении. Усиливает сигнал микрофонный предусилитель.
Динамические микрофоны, благодаря простой конструкции, довольно прочные, но обладают низкой чувствительностью.
Под чувствительностью понимается «уровень звукового давления». Микрофон конвертирует вибрации звукового давления (паскали — Pa) в электрической напряжение (вольты — V). 1 Паскаль равен 94 децибелам. Выходной сигнал динамического микрофона имеет выход в районе 1.5-3 mV/Pa, что характеризует меньшую чувствительность чем, например, конденсаторного микрофона.
Динамические микрофоны гораздо менее детально передают высокочастотные сигналы чем конденсаторные микрофоны, поэтому использовать их лучше при записи сигнала, в котором нет большого количества высоких частот.
Чаще всего динамические микрофоны применяются при живых выступлениях, однако многие из них можно встретить и в музыкальных студиях. К примеру Shure SM57 часто используется для записи малого барабана, а его старший брат SM58 — самый распространённый вокальный микрофон как на концертных площадках, так и в студиях.
Shure Sm58
Ленточные микрофоны.
Ленточный микрофон — это еще один тип динамического микрофона.
Их конструкция основана на тонкой, гофрированной алюминиевой металлической полоске или плёнке, подвешенной между двумя полюсами магнита. Опять же, вибрации, создаваемые голосом, двигают алюминиевую полоску, что в свою очередь, прерывает магнитное поле и создаёт электрические ток.
В прошлом, ленточные микрофоны были довольно хрупкими, но в наше время существует масса прочных как танк моделей. Выходной сигнал ленточного микрофона равен 1-2 mV/Pa. С высокочастотным сигналом они справляются гораздо лучше чем простые динамические микрофоны, что делает их более предпочтительными в использовании для записи вокала и делает их основными конкурентами конденсаторных микрофонов.
Ленточные микрофоны — довольно дорогое удовольствие. Флагманами в их производстве является компания Royer Labs. Но если вы никогда ранее не использовали ленточные микрофоны, то рекомендуем начать с чего-нибудь попроще, например с Avantone Audio CR-14
Avantone Audio CR-14
Конденсаторные микрофоны.
Конденсаторные микрофоны используют иной чем динамические микроны метод преобразования энергии. Диафрагма такого микрофона — это одна из сторон двухстороннего конденсатора. При звуковых колебаниях изменяется расстояние между этими сторонами — диафрагмой (фронтальной пластиной) и задней пластиной. Задняя пластина заряжается постоянным током от внешнего источника.
Конденсаторные микрофоны наиболее хрупкие и нежные, а также и наиболее чувствительные. Для их работы необходимо фантомное питание, которое сопровождается микрофонным предусилителем или же небольшой батареей (аккумулятором). Выходной сигнал таких микрофонов равен 5-15 mV/Pa
Конденсаторные микрофоны обладают наиболее детальным звуком и чаще всего являются основным инструментом для записи вокала в большинстве студий.
Разнообразие конденсаторных микрофонов на рынке может смутить любого. Цены на них разняться от самых низких до заоблачных. Начать своё знакомство с такими микрофонами стоит, например, с модели Rode NT1-A, или же Rode Broadcaster, через который записывается голос для всех радио шоу Функции Фанка и Ритмы на Радио Джаз.
RODE NT-1A
В будущем неплохо иметь в арсенале несколько микрофонов разных типов. Микрофон — отличный помощник не только при записи инструментов или вокала, но также с его помощью можно заниматься саунд дизайном. Записывать атмосферы, звуки, импульсы различных помещений, чтоб использовать их в конволюционных ревербераторах.. и так далее.
Понравилась статья?
Расскажи о ней в социальных сетях
Как работают микрофоны? | Сравнение типов микрофонов
Как работают микрофоны? | Сравнение типов микрофоновВы здесь: Домашняя страница > Связь > Микрофоны
- Дом
- индекс А-Я
- Случайная статья
- Хронология
- Учебное пособие
- О нас
- Конфиденциальность и файлы cookie
Реклама
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 22 июля 2021 г.
Звук — энергия, которую мы можем слышать, — распространяется лишь до тех пор, пока не впитается в окружающий нас мир.
До электрических микрофонов были
изобретенный в конце 19 века, не было удовлетворительного способа
отправлять звуки в другие места. Вы могли бы кричать, но это влекло за собой
слова чуть дальше. Вы не могли кричать в Нью-Йорке и
заявить о себе в Лондоне. И вы не могли говорить в 1715 году и
пусть кто-нибудь послушает, что ты сказал сто лет спустя! Примечательно, что такие вещи
возможны сегодня: путем преобразования звуковой энергии в электричество и
информацию, которую мы можем хранить, микрофоны позволяют отправлять
звуки наших голосов, нашей музыки и шумов в нашем мире другим
места и другое время. Как работают микрофоны? Давайте посмотрим поближе!
Фото: Вверху: Этот Samson Meteorite представляет собой типичный профессиональный микрофон студийного уровня, который подключается к компьютеру для подкастинга или другой высококачественной аудиозаписи. Технически это конденсаторный микрофон, улавливающий звук с кардиоидной диаграммой направленности. Защитная металлическая решетка предназначена для уменьшения шума ветра и хлопков.
Содержимое
- Микрофоны громкоговорители наоборот
- Как работают микрофоны
- Типы микрофонов
- Как работают домофоны?
- Сделай свой собственный микрофон!
- Узнать больше
Микрофоны — это громкоговорители наоборот
Микрофоны очень сильно отличаются от громкоговорителей, поэтому большинство людей даже не подозревают, насколько они похожи они есть. Если вы читали нашу статью о громкоговорителях, вы уже знаете, как работают микрофоны, потому что они буквально работают как громкоговорители. в обратном порядке!
В громкоговорителе течет электричество
в мотке из металлической проволоки, обернутой
вокруг (или перед) постоянным магнитом . Изменение
Схема электричества в катушке создает вокруг нее магнитное поле, которое
противодействует полю, создаваемому постоянным магнитом.![]()
В микрофоне почти идентичные детали, но работают они точно обратный путь.
Как работают микрофоны
Как микрофон преобразует звуковую энергию в электрическую? Вот так:
- Когда вы говорите, звуковых волн, создаваемых вашим голосом, переносят энергию к микрофону. Помните, что звук, который мы слышим, — это энергия, переносимая вибрациями в воздухе.
- Внутри микрофона диафрагма (намного меньше, чем в громкоговорителях и обычно сделанный из очень тонкого пластика) движется вперед и назад, когда на него попадают звуковые волны.
- Катушка , прикрепленная к диафрагме, также перемещается вперед и назад.
- Постоянный магнит создает магнитное поле, которое прорезает катушку.
Когда катушка движется вперед и назад через магнитное поле, через нее протекает электрический ток. - Электрический ток течет от микрофона к усилителю или звукозаписывающему устройству. Эй, вуаля, вы превратили свой оригинальный звук в электричество! Используя этот ток для управления звукозаписывающим оборудованием, вы можете эффективно хранить звук вечно. Или вы можете усилить (увеличить размер) ток, а затем подать его в громкоговоритель, превращая электричество обратно в гораздо более громкий звук. Вот как работают системы PA (персональный адрес), усилители для электрогитар и усилители для рок-концертов.
Типы микрофонов
Фото: Типичный ленточный микрофон BBC-Marconi, использовавшийся для радиопередач примерно с середины 1930-х годов. (Я сфотографировал это в научном музее Think Tank в Бирмингеме, Англия.)
Работа: как работает ленточный микрофон. Пара гофрированных лент из алюминиевой фольги (синие) натянуты между полюсными наконечниками (зеленые) над постоянным магнитом (оранжевые) и двигаются вперед и назад, когда звуковые волны попадают на них, вызывая протекание электрического тока в кабелях (коричневые) прикреплены к их концам.
Ярмо (желтое) замыкает и концентрирует магнитное поле. Работа из патента США 2 113 219.: Микрофон Гарри Ф. Олсона и Фрэнка Массы, RCA, 5 апреля 1938 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (для ясности добавлены цвета).
Все микрофоны преобразуют звуковую энергию в электрическую, но существуют различные виды, которые работают немного по-разному способы.
Динамические микрофоны — это обычные микрофоны,
используйте диафрагмы, магниты и катушки. Конденсаторные микрофоны работа
немного другим способом, используя диафрагму для перемещения металла
пластины конденсатора (накопитель электрического заряда) и
генерировать ток таким образом. Большинство микрофонов всенаправленный ,
Это означает, что они одинаково хорошо улавливают звук с любого направления. Если
вы записываете что-то вроде тележурналиста в шумном
окружающая среда или редкая птица, чирикающая в отдаленной живой изгороди, вы
лучше использовать однонаправленный микрофон , который улавливает
звук из
одно конкретное направление.
Микрофоны описаны как кардиоидные и гиперкардиоидный улавливает звуки в виде «сердечка» (это
что означает кардиоидная) рисунок, собирающий больше звука с одного направления
чем другой. Как следует из их названия, вы можете ориентироваться на дробовик
микрофоны , поэтому они улавливают звуки из очень определенного места
потому что они очень направленные. Беспроводные микрофоны использовать радиопередатчики для передачи сигналов на усилитель или
другое звуковое оборудование (поэтому их часто называют «радиомикрофонами»).
Рекламные ссылки
Как работают домофоны?
Домофоны используются как радионяни и в тех настольных гаджетах, которые позволяют начальству
поговорить со своими секретарями (или наоборот). Самый простой тип домофона имеет два
телефонные трубки в разных комнатах, соединенные медным проводом
кабель, протянутый между ними. Каждая трубка содержит громкоговоритель и пару кнопок. Громкоговоритель работает либо как микрофон (поглощает звук), либо как громкоговоритель (выдает звук).
звук) в зависимости от того, кто хочет говорить.
Фото: В простейшем домофоне, таком как этот военный, одно и то же устройство работает и как динамик, и как микрофон. На боковой стороне есть кнопка PTT («нажми и говори»), которую вы нажимаете, когда хотите говорить, и превращает устройство в микрофон. Если кнопка не нажата, он работает как громкоговоритель. Однако качество звука не слишком хорошее, и это один из больших недостатков простых домофонов: одно устройство не может работать как микрофон и как громкоговоритель — здесь есть некоторый компромисс. Фото Брайена Ахо предоставлено ВМС США.
Предположим, Энни (начальник) и Боб (ее секретарь) находятся в соседних комнатах. Боб
хочет предупредить Энни, что пришло время для встречи, поэтому он нажимает кнопку
кнопка вызова внутренней связи. Домофон Энни издает звуковой сигнал, поэтому она нажимает на нее.
кнопка «поговорить». Громкоговоритель на ее телефоне теперь работает как
микрофон. Она говорит в него, и звуковая энергия, производимая ею,
голос преобразуется в колеблющийся электрический ток, который распространяется
по проводу к интеркому Боба.
Когда ток течет в Боба
громкоговоритель, он преобразуется обратно в звуковые волны, и Боб слышит
Голос Энни. Когда Энни закончила говорить, настала очередь Боба. Он
нажимает кнопку «разговор», и интеркомы меняют свое
функции. Громкоговоритель Боба теперь работает как микрофон, захватывая
его голос и превращая его в электрический ток, который течет обратно
по кабелю в офис Энни. Телефон Энни теперь работает
в качестве громкоговорителя и воспроизводит звук голоса Боба.
Фото: Аварийные телефоны в поездах, в лифтах и в общественных местах обычно представляют собой простые домофоны. Есть один динамик/микрофон с кнопкой, которую нужно нажать, чтобы привлечь чье-то внимание. При нажатии кнопки домофон работает как микрофон и передает ваш голос. Когда вы отпускаете кнопку, интерком переключается на громкоговоритель, чтобы вы могли слышать, что человек на другом конце говорит в ответ. Такой домофон гораздо труднее сломать или испортить, чем обычный телефонный аппарат, поэтому он особенно подходит для использования в общественных местах.
Беспроводные переговорные устройства
С научной точки зрения эти простые переговорные устройства наиболее интересны: они научите нас, что громкоговорители и микрофоны противоположны друг другу. С точки зрения пользователя, есть и другие типы интеркомов, которые вы можете использовать. У некоторых есть и микрофоны, и громкоговорители. в каждой трубке, чтобы два человека могли говорить одновременно. Беспроводные домофоны больше похожи рации (радиоприемники ближнего действия) и не имеют неудобных кабелей путаться или мешать. Третьи подключаются к домашнему электрические розетки и посылают свои голосовые сигналы по дому электропроводки вместо использования собственного кабеля. (Это означает, что они немного похоже на широкополосную связь по линиям электропередач или BPL.)
Фото: Беспроводная радионяня. Есть два отдельных устройства, которые обмениваются данными через ваши домашние линии электропередач, и обычно вы используете их в разных комнатах, но я поставил их рядом только для того, чтобы сделать снимок.
«Детский» блок слева содержит микрофон (и ночник). «Родительский» блок справа содержит громкоговоритель и также загорается, когда слышны звуки. Поскольку звуки передаются напрямую от одного устройства к другому, нет необходимости в каких-либо громоздких проводах между ними.
Сделай свой собственный микрофон!
Фото: Использование обычного наушника в качестве микрофона.
У вас нет микрофона? То, что мы только что узнали о домофонах, предполагает, что вы можете очень просто сделать свой собственный — просто подключив наушники-вкладыши к гнезду для микрофона и говоря в них! Этот изящный трюк должен работать с аудиоаппаратурой, но не
обязательно работайте на своем компьютере. Это потому, что ваши наушники подключены к штекеру стереофонического разъема, а разъем для микрофона
будет подключен для моно входа (и внутренняя звуковая карта вашего компьютера, скорее всего, тоже будет моно). Но попробуй и посмотри. Возможно, вам потребуется изменить свойства звуковой карты в панели управления или в настройках звука.
Если вам повезет, вы обнаружите, что один из наушников работает как ваш микрофон, а другой ничего не делает (из-за несоответствия между стереоразъемом и моноразъемом). Я подключил наушники прямо к разъему для микрофона на компьютере и получил вполне приличный аудиовход в Skype, работающем в Windows, но не смог воспроизвести звук через Windows Sound Recorder. Если вы хотите записать стереозвук на свой компьютер с помощью микрофона, лучше всего использовать внешнюю звуковую карту (например, Griffin iMic).
Дополнительные действия с микрофоном
На этих замечательных веб-сайтах подробно описано, как сделать собственный микрофон:
- Телефонная трубка Микрофон от Randofo. Как сделать ретро угольный микрофон для цифровой эпохи.
- Микрофон-невидимка: Билл Бирн объясняет, как превратить пару наушников в простой, но эффективный бинауральный микрофон.
- Создайте свой собственный всплывающий экран с микрофоном: этот включает в себя создание простого экрана из колготок (колготок) для улучшения качества записи звука с помощью микрофона.

- Ухо и микрофон, Джозеф Д. Чипарик, Учитель естественных наук, Vol. 55, № 9 (декабрь 1988 г.), стр. 46–47. Простая демонстрация в классе того, как микрофоны превращают вибрации в электрические токи… используя всего лишь стакан с соленой водой.
Узнайте больше
На этом сайте
- Электричество
- Энергия
- Наушники
- Громкоговорители
- Магнетизм
- Пьезоэлектричество
- Звук
Другие веб-сайты
- Lloyd Microphone Classics: отличный веб-сайт, рассказывающий об истории и развитии микрофонов, включая галерею популярных микрофонов из США, Великобритании, Японии, Германии и других стран. Сейчас офлайн, к сожалению, но вот заархивированная версия с Wayback Machine.
Книги
Обратите внимание, что это высокотехнологичные руководства, которые не подходят для начинающих.
- Книга о микрофоне Джона Эргла. Focal Press, 2012.
Подробный обзор того, как работают микрофоны, различных типов и приложений (в основном с упором на вещание и использование в студии). - Техника профессиональных микрофонов Дэвида Майлза Хубера и Филипа Уильямса. Mix Books, 1999. Практическое руководство по размещению и использованию микрофонов для записи самых разных музыкальных инструментов.
- Справочник для звукорежиссеров Глена Баллоу (редактор). Gulf Professional Publishing, 2008. Огромный (1700 страниц!) справочник для профессиональных звукорежиссеров, охватывающий теорию акустики, электронные компоненты, используемые в аудиосистемах, и практически все аспекты звукозаписи как в помещении, так и на открытом воздухе. Большой упор на теорию.
Статьи
Новости
- Что бы вы сделали с водонепроницаемым микрофоном MEMS? Слушайте «Китов, конечно» Теклы Перри. IEEE Spectrum, 23 декабря 2016 г. Неожиданные применения подводного пьезоэлектрического микрофона.
- Как настроить собственную студию звукозаписи подкастов Дж.
Д. Бирсдорфера. The New York Times, 9 сентября 2016 г. Основные советы по микрофонам и программному обеспечению для подкастинга. - Микрофон на основе графена позволит вам слышать как летучая мышь от Декстера Джонсона. IEEE Spectrum, 7 июля 2015 г. Ученые-звуковики из Калифорнийского университета в Беркли разрабатывают ультразвуковой микрофон, в котором вместо традиционной диафрагмы используется графен.
- Обнародован богато украшенный «королевский микрофон» BBC 1930-х годов: BBC News, февраль 2011 г.: Как Британская радиовещательная корпорация (BBC) изготавливала супер-роскошные микрофоны для короля Англии.
- Рождение микрофона: как звук стал сигналом Мэтью Шехмайстер. Wired, 11 января 2011 г. Увлекательный взгляд на раннюю историю микрофонов, от карбоновой кнопки Эмиля Берлинера 1877 года до таких инструментов, как RCA 77, популярных в 1940-х годах.
- Fly прислушивается к дизайну микрофона
Питер Вайс, Science News, Vol. 160, № 23, 8 декабря 2001 г.
, с. 359. Как крошечный дизайн сдвоенных барабанных перепонок мухи вдохновил на новый подход к дизайну микрофонов.
Более технический/научный
- Выбор правильного микрофона, Джим Эдвардс, The Choral Journal, том 21, номер 3, ноябрь 1980 г. Более подробное техническое введение в микрофоны от специалиста Electro-Voice.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.
Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2019. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.
Подпишитесь на нас
Оцените эту страницу
Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:
Цитировать эту страницу
Вудфорд, Крис. (2008/2016) Микрофоны. Получено с https://www.explainthatstuff.com/microphones.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]
Подробнее на нашем веб-сайте…
- Средства связи
- Компьютеры
- Электричество и электроника
- Энергия
- Машиностроение
- Окружающая среда
- Гаджеты
- Домашняя жизнь
- Материалы
- Наука
- Инструменты и приборы
- Транспорт
↑ Вернуться к началу
Как работают микрофоны? | Сравнение типов микрофонов
Как работают микрофоны? | Сравнение типов микрофоновВы здесь: Домашняя страница > Связь > Микрофоны
- Дом
- индекс А-Я
- Случайная статья
- Хронология
- Учебное пособие
- О нас
- Конфиденциальность и файлы cookie
Реклама
org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 22 июля 2021 г.
Звук — энергия, которую мы можем слышать, — распространяется лишь до определенного предела, прежде чем проникнуть в окружающий нас мир. До электрических микрофонов были изобретенный в конце 19 века, не было удовлетворительного способа отправлять звуки в другие места. Вы могли бы кричать, но это влекло за собой слова чуть дальше. Вы не могли кричать в Нью-Йорке и заявить о себе в Лондоне. И вы не могли говорить в 1715 году и пусть кто-нибудь послушает, что ты сказал сто лет спустя! Примечательно, что такие вещи возможны сегодня: путем преобразования звуковой энергии в электричество и информацию, которую мы можем хранить, микрофоны позволяют отправлять звуки наших голосов, нашей музыки и шумов в нашем мире другим места и другое время. Как работают микрофоны? Давайте посмотрим поближе!
Фото: Вверху: Этот Samson Meteorite представляет собой типичный профессиональный микрофон студийного уровня, который подключается к компьютеру для подкастинга или другой высококачественной аудиозаписи.
Технически это конденсаторный микрофон, улавливающий звук с кардиоидной диаграммой направленности. Защитная металлическая решетка предназначена для уменьшения шума ветра и хлопков.
Подобные микрофоны превращают входящий звук в исходящее электричество.
Внизу: Громкоговорители, подобные этому, работают противоположно микрофонам, преобразовывая входящую электрическую энергию в исходящий звук.
Содержимое
- Микрофоны громкоговорители наоборот
- Как работают микрофоны
- Типы микрофонов
- Как работают домофоны?
- Сделай свой собственный микрофон!
- Узнать больше
Микрофоны — это громкоговорители наоборот
Микрофоны очень сильно отличаются от громкоговорителей, поэтому большинство людей даже не подозревают, насколько они похожи они есть. Если вы читали нашу статью о громкоговорителях, вы уже знаете, как работают микрофоны, потому что они буквально работают как громкоговорители. в обратном порядке!
В громкоговорителе течет электричество
в мотке из металлической проволоки, обернутой
вокруг (или перед) постоянным магнитом .
Изменение
Схема электричества в катушке создает вокруг нее магнитное поле, которое
противодействует полю, создаваемому постоянным магнитом. Это делает
ход катушки. Катушка прикреплена к большому плоскому диску, называемому диафрагмой .
или конус, чтобы при движении катушки двигалась и диафрагма. Перемещение
диафрагма толкает воздух вперед и назад в комнату и создает звук
волны, которые мы слышим.
В микрофоне почти идентичные детали, но работают они точно обратный путь.
Как работают микрофоны
Как микрофон преобразует звуковую энергию в электрическую? Вот так:
- Когда вы говорите, звуковых волн, создаваемых вашим голосом, переносят энергию к микрофону. Помните, что звук, который мы слышим, — это энергия, переносимая вибрациями в воздухе.
- Внутри микрофона диафрагма (намного меньше, чем в громкоговорителях
и обычно сделанный из очень тонкого пластика) движется вперед и назад, когда на него попадают звуковые волны.

- Катушка , прикрепленная к диафрагме, также перемещается вперед и назад.
- Постоянный магнит создает магнитное поле, которое прорезает катушку. Когда катушка движется вперед и назад через магнитное поле, через нее протекает электрический ток.
- Электрический ток течет от микрофона к усилителю или звукозаписывающему устройству. Эй, вуаля, вы превратили свой оригинальный звук в электричество! Используя этот ток для управления звукозаписывающим оборудованием, вы можете эффективно хранить звук вечно. Или вы можете усилить (увеличить размер) ток, а затем подать его в громкоговоритель, превращая электричество обратно в гораздо более громкий звук. Вот как работают системы PA (персональный адрес), усилители для электрогитар и усилители для рок-концертов.
Типы микрофонов
Фото: Типичный ленточный микрофон BBC-Marconi, использовавшийся для радиопередач примерно с середины 1930-х годов. (Я сфотографировал это в научном музее Think Tank в Бирмингеме, Англия.
)
Работа: как работает ленточный микрофон. Пара гофрированных лент из алюминиевой фольги (синие) натянуты между полюсными наконечниками (зеленые) над постоянным магнитом (оранжевые) и двигаются вперед и назад, когда звуковые волны попадают на них, вызывая протекание электрического тока в кабелях (коричневые) прикреплены к их концам. Ярмо (желтое) замыкает и концентрирует магнитное поле. Работа из патента США 2 113 219.: Микрофон Гарри Ф. Олсона и Фрэнка Массы, RCA, 5 апреля 1938 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США (для ясности добавлены цвета).
Все микрофоны преобразуют звуковую энергию в электрическую, но существуют различные виды, которые работают немного по-разному способы.
Динамические микрофоны — это обычные микрофоны,
используйте диафрагмы, магниты и катушки. Конденсаторные микрофоны работа
немного другим способом, используя диафрагму для перемещения металла
пластины конденсатора (накопитель электрического заряда) и
генерировать ток таким образом.
Большинство микрофонов всенаправленный ,
Это означает, что они одинаково хорошо улавливают звук с любого направления. Если
вы записываете что-то вроде тележурналиста в шумном
окружающая среда или редкая птица, чирикающая в отдаленной живой изгороди, вы
лучше использовать однонаправленный микрофон , который улавливает
звук из
одно конкретное направление. Микрофоны описаны как кардиоидные и гиперкардиоидный улавливает звуки в виде «сердечка» (это
что означает кардиоидная) рисунок, собирающий больше звука с одного направления
чем другой. Как следует из их названия, вы можете ориентироваться на дробовик
микрофоны , поэтому они улавливают звуки из очень определенного места
потому что они очень направленные. Беспроводные микрофоны использовать радиопередатчики для передачи сигналов на усилитель или
другое звуковое оборудование (поэтому их часто называют «радиомикрофонами»).
Рекламные ссылки
Как работают домофоны?
Домофоны используются как радионяни и в тех настольных гаджетах, которые позволяют начальству
поговорить со своими секретарями (или наоборот).
Самый простой тип домофона имеет два
телефонные трубки в разных комнатах, соединенные медным проводом
кабель, протянутый между ними. Каждая трубка содержит громкоговоритель и пару кнопок. Громкоговоритель работает либо как микрофон (поглощает звук), либо как громкоговоритель (выдает звук).
звук) в зависимости от того, кто хочет говорить.
Фото: В простейшем домофоне, таком как этот военный, одно и то же устройство работает и как динамик, и как микрофон. На боковой стороне есть кнопка PTT («нажми и говори»), которую вы нажимаете, когда хотите говорить, и превращает устройство в микрофон. Если кнопка не нажата, он работает как громкоговоритель. Однако качество звука не слишком хорошее, и это один из больших недостатков простых домофонов: одно устройство не может работать как микрофон и как громкоговоритель — здесь есть некоторый компромисс. Фото Брайена Ахо предоставлено ВМС США.
Предположим, Энни (начальник) и Боб (ее секретарь) находятся в соседних комнатах. Боб
хочет предупредить Энни, что пришло время для встречи, поэтому он нажимает кнопку
кнопка вызова внутренней связи.
Домофон Энни издает звуковой сигнал, поэтому она нажимает на нее.
кнопка «поговорить». Громкоговоритель на ее телефоне теперь работает как
микрофон. Она говорит в него, и звуковая энергия, производимая ею,
голос преобразуется в колеблющийся электрический ток, который распространяется
по проводу к интеркому Боба. Когда ток течет в Боба
громкоговоритель, он преобразуется обратно в звуковые волны, и Боб слышит
Голос Энни. Когда Энни закончила говорить, настала очередь Боба. Он
нажимает кнопку «разговор», и интеркомы меняют свое
функции. Громкоговоритель Боба теперь работает как микрофон, захватывая
его голос и превращая его в электрический ток, который течет обратно
по кабелю в офис Энни. Телефон Энни теперь работает
в качестве громкоговорителя и воспроизводит звук голоса Боба.
Фото: Аварийные телефоны в поездах, в лифтах и в общественных местах обычно представляют собой простые домофоны. Есть один динамик/микрофон с кнопкой, которую нужно нажать, чтобы привлечь чье-то внимание.
При нажатии кнопки домофон работает как микрофон и передает ваш голос. Когда вы отпускаете кнопку, интерком переключается на громкоговоритель, чтобы вы могли слышать, что человек на другом конце говорит в ответ. Такой домофон гораздо труднее сломать или испортить, чем обычный телефонный аппарат, поэтому он особенно подходит для использования в общественных местах.
Беспроводные переговорные устройства
С научной точки зрения эти простые переговорные устройства наиболее интересны: они
научите нас, что громкоговорители и микрофоны противоположны друг другу. С точки зрения пользователя, есть и другие типы интеркомов, которые вы можете использовать. У некоторых есть и микрофоны, и громкоговорители.
в каждой трубке, чтобы два человека могли говорить одновременно. Беспроводные домофоны больше похожи
рации (радиоприемники ближнего действия) и не имеют неудобных кабелей
путаться или мешать. Третьи подключаются к домашнему
электрические розетки и посылают свои голосовые сигналы по дому
электропроводки вместо использования собственного кабеля.
(Это означает, что они
немного похоже на широкополосную связь по линиям электропередач или BPL.)
Фото: Беспроводная радионяня. Есть два отдельных устройства, которые обмениваются данными через ваши домашние линии электропередач, и обычно вы используете их в разных комнатах, но я поставил их рядом только для того, чтобы сделать снимок. «Детский» блок слева содержит микрофон (и ночник). «Родительский» блок справа содержит громкоговоритель и также загорается, когда слышны звуки. Поскольку звуки передаются напрямую от одного устройства к другому, нет необходимости в каких-либо громоздких проводах между ними.
Сделай свой собственный микрофон!
Фото: Использование обычного наушника в качестве микрофона.
У вас нет микрофона? То, что мы только что узнали о домофонах, предполагает, что вы можете очень просто сделать свой собственный — просто подключив наушники-вкладыши к гнезду для микрофона и говоря в них! Этот изящный трюк должен работать с аудиоаппаратурой, но не
обязательно работайте на своем компьютере.
Это потому, что ваши наушники подключены к штекеру стереофонического разъема, а разъем для микрофона
будет подключен для моно входа (и внутренняя звуковая карта вашего компьютера, скорее всего, тоже будет моно). Но попробуй и посмотри. Возможно, вам потребуется изменить свойства звуковой карты в панели управления или в настройках звука. Если вам повезет, вы обнаружите, что один из наушников работает как ваш микрофон, а другой ничего не делает (из-за несоответствия между стереоразъемом и моноразъемом). Я подключил наушники прямо к разъему для микрофона на компьютере и получил вполне приличный аудиовход в Skype, работающем в Windows, но не смог воспроизвести звук через Windows Sound Recorder. Если вы хотите записать стереозвук на свой компьютер с помощью микрофона, лучше всего использовать внешнюю звуковую карту (например, Griffin iMic).
Дополнительные действия с микрофоном
На этих замечательных веб-сайтах подробно описано, как сделать собственный микрофон:
- Телефонная трубка Микрофон от Randofo.
Как сделать ретро угольный микрофон для цифровой эпохи. - Микрофон-невидимка: Билл Бирн объясняет, как превратить пару наушников в простой, но эффективный бинауральный микрофон.
- Создайте свой собственный всплывающий экран с микрофоном: этот включает в себя создание простого экрана из колготок (колготок) для улучшения качества записи звука с помощью микрофона.
- Ухо и микрофон, Джозеф Д. Чипарик, Учитель естественных наук, Vol. 55, № 9 (декабрь 1988 г.), стр. 46–47. Простая демонстрация в классе того, как микрофоны превращают вибрации в электрические токи… используя всего лишь стакан с соленой водой.
Узнайте больше
На этом сайте
- Электричество
- Энергия
- Наушники
- Громкоговорители
- Магнетизм
- Пьезоэлектричество
- Звук
Другие веб-сайты
- Lloyd Microphone Classics: отличный веб-сайт, рассказывающий об истории и развитии микрофонов, включая галерею популярных микрофонов из США, Великобритании, Японии, Германии и других стран.
Сейчас офлайн, к сожалению, но вот заархивированная версия с Wayback Machine.
Книги
Обратите внимание, что это высокотехнологичные руководства, которые не подходят для начинающих.
- Книга о микрофоне Джона Эргла. Focal Press, 2012. Подробный обзор того, как работают микрофоны, различных типов и приложений (в основном с упором на вещание и использование в студии).
- Техника профессиональных микрофонов Дэвида Майлза Хубера и Филипа Уильямса. Mix Books, 1999. Практическое руководство по размещению и использованию микрофонов для записи самых разных музыкальных инструментов.
- Справочник для звукорежиссеров Глена Баллоу (редактор). Gulf Professional Publishing, 2008. Огромный (1700 страниц!) справочник для профессиональных звукорежиссеров, охватывающий теорию акустики, электронные компоненты, используемые в аудиосистемах, и практически все аспекты звукозаписи как в помещении, так и на открытом воздухе. Большой упор на теорию.
Статьи
Новости
- Что бы вы сделали с водонепроницаемым микрофоном MEMS? Слушайте «Китов, конечно» Теклы Перри.
IEEE Spectrum, 23 декабря 2016 г. Неожиданные применения подводного пьезоэлектрического микрофона. - Как настроить собственную студию звукозаписи подкастов Дж. Д. Бирсдорфера. The New York Times, 9 сентября 2016 г. Основные советы по микрофонам и программному обеспечению для подкастинга.
- Микрофон на основе графена позволит вам слышать как летучая мышь от Декстера Джонсона. IEEE Spectrum, 7 июля 2015 г. Ученые-звуковики из Калифорнийского университета в Беркли разрабатывают ультразвуковой микрофон, в котором вместо традиционной диафрагмы используется графен.
- Обнародован богато украшенный «королевский микрофон» BBC 1930-х годов: BBC News, февраль 2011 г.: Как Британская радиовещательная корпорация (BBC) изготавливала супер-роскошные микрофоны для короля Англии.
- Рождение микрофона: как звук стал сигналом Мэтью Шехмайстер. Wired, 11 января 2011 г. Увлекательный взгляд на раннюю историю микрофонов, от карбоновой кнопки Эмиля Берлинера 1877 года до таких инструментов, как RCA 77, популярных в 1940-х годах.

- Fly прислушивается к дизайну микрофона Питер Вайс, Science News, Vol. 160, № 23, 8 декабря 2001 г., с. 359. Как крошечный дизайн сдвоенных барабанных перепонок мухи вдохновил на новый подход к дизайну микрофонов.
Более технический/научный
- Выбор правильного микрофона, Джим Эдвардс, The Choral Journal, том 21, номер 3, ноябрь 1980 г. Более подробное техническое введение в микрофоны от специалиста Electro-Voice.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.
Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2019. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

