1.3.1. Микрофоны

Микрофоны служат для преобразования звуковых колебаний в электрические сигналы. Любой электроакустический тракт, будь то звукозапись, прямая радиопередача или озвучивание зала, всегда начинается с микрофона. Микрофоном комплектуются многие звукозаписывающие устройства, например магнитофоны и видео­камеры.

Электроакустические параметры. Основными электроакустиче­скими параметрами микрофонов являются чувствительность, ча­стотная характеристика, диаграмма направленности, полное электрическое сопротивление и динамический диапазон.

Чувствительность — отношение напряжения на клеммах микро­фона к звуковому давлению, воздействующему на диафрагму мик­рофона на частоте 1000 Гц. Чувствительность измеряется в мВ/Па. Чем выше чувствительность микрофона, тем более слабый звуко­вой сигнал он способен преобразовать в электрические колебания.

Частотная характеристика микрофона — графическое изоб­ражение зависимости чувствительности микрофона от частоты

звуковых колебаний.

Частотная характеристика микрофона является важнейшим па­раметром при определении группы сложности и цены микрофона.

Номинальный диапазон частот определяется диапазоном зву­ковых частот, которые микрофон может преобразовать без замет­ных искажений в электрические колебания. У динамических мик­рофонов диапазон частот может достигать 40... 16000 Гц, у электретных — 20...20000 Гц. Это означает, что электретные микрофо­ны способны преобразовывать практически весь диапазон звуко­вых частот. Динамические же микрофоны звуковые частоты в диа­пазоне 16...40 Гц и колебания на частотах 16...20 кГц не преобра­зуют или преобразуют с искажениями. Специалисты считают, что микрофон можно считать высококачественным, если его частот­ный диапазон находится в пределах 40... 15000 Гц.

Диаграмма направленности микрофона — графическое изобра­жение зависимости чувствительности микрофона при данной ча­стоте от угла расположения источника звука относительно оси микрофона.

Различают ненаправленные, односторонне направленные и остронаправленные микрофоны. Ненаправленные микрофоны воспринимают звуковые сигналы одинаково хорошо со стороны как фронта, так и тыла. Односторонне направленные микрофо­ны предназначены для записи звучания с фронтальной стороны и для подавления нежелательных звуков с тыла. Остронаправ­ленные микрофоны используются для записи удаленных источ­ников звука и для подавления звуковых сигналов с боков и с тыла. Диаграммы направленности одного и того же микрофона могут различаться на разных частотах: обычно чем выше часто­та, тем уже диаграмма направленности. Поэтому для создания эффекта стереофонии обычно используют для записи высокоча­стотные микрофоны, а для воспроизведения — высокочастот­ные громкоговорители.

Модуль полного электрического сопротивления — комплексная величина, представляющая собой отношение напряжения на клем­мах микрофона к результирующему току при частоте 1000 Гц. Этот параметр важен для правильной коммутации микрофонов с раз­личной радиоаппаратурой. Важно, чтобы полное электрическое сопротивление микрофона было меньше входного сопротивления усилителя сигналов низкой частоты.

Динамический диапазон определяется как отношение наиболее сильного звукового давления к наиболее слабому (дБ), которые может принять и преобразовать микрофон без искажения.

Классификация микрофонов. Микрофоны принято классифи­цировать по принципу действия, по назначению, по оформле­нию, по диаграмме направленности, по числу каналов записи и по группам сложности.

По принципу действия бытовые микрофоны подразделяются на динамические и конденсаторные (в том числе и электретные).

По оформлению микрофоны могут быть в виде обычной го­ловки с ручкой, миниатюрной булавки для галстука, авторучки, а также встроенные в магнитофоны, диктофоны и видеокамеры. Обычные микрофоны могут быть с соединительным шнуром и беспроводные. У беспроводных микрофонов в корпус вмонтированы миниатюрные радиопередатчики, работающие в диапазонеультракоротких волн. Усилитель для такого микрофона должен быть укомплектован УКВ-радиоприемником.

По характеру диаграммы направленности микрофоны подраз­деляются на ненаправленные, односторонне направленные и ос­тронаправленные.

По числу каналов записи микрофоны могут быть монофони­ческие и стереофонические.

В зависимости от величины электроакустических параметров по ГОСТ 16123 — 88 различают микрофоны первой, второй и третьей групп сложности.

Ассортимент микрофонов. В любительской практике широкое распространение нашли электретные и динамические микрофоны. Сокращенное обозначение микрофонов состоит из букв МД (микрофон динамический), МКЭ (микрофон конденсаторный электретный) и числа, определяющего номер разработки. Например, МД-52СН — микрофон динамический. Буква С или S в конце оз­начает, что микрофон стереофонический, Н — настольный.

Электретный односторонне направленный микрофон МКЭ-2 предназначен для комплектования бытовых магнитофонов, а микрофон МКЭ-3 ненаправленный — для встраивания в кассетные I магнитофоны. Оба эти микрофона имеют частотный диапазон от 50 до 15000 Гц.

Из зарубежных микрофонов известны электретные микрофо­ны ЕСМТ-140 и ЕСМ-909АЕ: ЕСМТ-140 всенаправленный, с частотным диапазоном от 50 до 15000 Гц, выполненный в виде булавки для галстука; ЕСМ-909АЕ — стереофонический высоко­качественный электретный микрофон для панорамной записи с углом стереоэффекта 100°, с экраном для защиты от ветра. Поры­вы ветра и воздух, выдыхаемый певцом или диктором при записи звука, создают определенные проблемы. Для уменьшения возникающих при этом дополнительных звуков на микрофон надевается специальная насадка из пористого материала.

Чтобы избежать записи шорохов, возникающих от трения руки исполнителя о микрофон, каждый микрофон комплектуется подставкой.

Для встраивания в магнитофоны, диктофоны и видеокамеры используются миниатюрные электретные микрофоны. Например, стереофонический микрофон ЕСМ-8300С фирмы Sonу с диапа­зоном частот 150... 12000 Гц и массой всего 47 г.