5. Основные типы микрофонов. Правила работы с микрофоном. Понятие шума.

В основе работы микрофонов лежит преобразование акустического давления в электрический сигнал. Другими словами он преобразует энергию звука в электрическую энергию. Источники акустического давления - это голос и акустические музыкальные инструменты. Сами микрофоны различаются по нескольким параметрам: по типу, по направленности, по исполнению.

Номинальный диапазон частот, в котором сигнал на выходе микрофона может быть зарегистрирован. Чем он шире, тем выше класс микрофона.

Неравномерность частотной характеристики, то есть разность между максимальной и минимальной чувствительностью микрофона в пределах номинального диапазона частот. Чем меньше неравномерность и ровнее кривая чувствительности, тем лучше микрофон.

Чувствительность микрофона - это отношение выходного напряжения к звуковому давлению, и выражается в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Так как звуковое воздействие на микрофон может быть самым разным, измерение чувствительности стандартизировано: оно производится в условиях действия прямой звуковой волны (так называемое "свободное поле") и на частоте 1000 Гц. Чувствительность конденсаторных микрофонов значительно выше чувствительности динамических. Смысл такого параметра, как перепад чувствительности "фронт/тыл", ясен из названия. Его значение различно для разных типов направленности микрофонов.

Следует отличать чувствительность от уровня чувствительности, зависящего от номинального сопротивления нагрузки. Стандартный уровень чувствительности выражается в децибелах (дБ) и отражает уровень мощности, развиваемой микрофоном в номинальную нагрузку при давлении в один паскаль. При этом, чем меньше сопротивление нагрузки (и, стало быть, выходное сопротивление микрофона), тем выше уровень чувствительности микрофона. Предельное звуковое давление измеряется в диапазоне средних частот и указывает, при каком уровне гармоники превысят 0,5%. Для профессиональных микрофонов это число достигает гигантского значения - до 140 дБ.

Уровень собственных шумов микрофона определяется как уровень эквивалентного звукового давления при отсутствии воздействующего звукового сигнала, и измеряется в децибелах. Чем ниже значение этого параметра, тем, естественно, лучше. Для профессиональных микрофонов он составляет 20 дБ и менее.

Динамический диапазон микрофона - это разность между двумя предыдущими параметрами.

Направленность микрофона – это чувствительность микрофона к звуку в зависимости от направления или угла с которого приходит звук. По направленности микрофоны делятся на:

• Круговые - способны снимать звуки, поступающие со всех направлений (выносной микрофон – «пушка», закреплённый на видеокамере)

• Однонаправленные - применяется для выделения одного говорящего из большой группы людей. Суперкардиоидный микрофон позволяет записывать фронтальный звук, идущий из узкой зоны, но при этом частично захватывает звук, идущий сзади. Микрофоны с гиперкардиоидной диаграммой направленности обеспечивают максимальную среди подобных им микрофонов нечувствительность к боковым звукам; обеспечивают максимальную акустическую изоляцию.

• Двунаправленные - обладает намного большей чувствительностью как спереди, так и сзади, и абсолютно нечувствителен к звуку, идущему с боков. Используются для интервью, когда собеседники сидят напротив друг друга.

Виды микрофонов:

Принцип действия угольного микрофона основан на электропроводном устройстве порошка угля, находящегося под давлением. Под воздействием звуковой волны и вызванной ею колебаниями воздуха, частички угольной пыли смещались, тёрлись друг о друга и создавали электрический ток. Такой тип микрофона использовал А. Белл в своём телефоне, такой тип микрофона использовал А. С. Попов, экспериментируя с радио.

Устройство динамического микрофона аналогично устройству динамического громкоговорителя. Диафрагма динамического микрофона связана с катушкой, находящейся в зазоре вокруг магнита. Продольные колебания прилегающего воздуха смещают диафрагму с катушкой относительно постоянного магнитного поля, что приводит к появлению на концах катушки переменного электрического напряжения, амплитуда и частота которого пропорциональны силе и частоте звука, воздействующего на диафрагму. Таким образом, создаётся электрический сигнал, который затем через цепи усиления передаётся на воспроизводящую аппаратуру. Сегодня динамические микрофоны широко используются в концертной деятельности, а если говорить о радио и тележурналистике, то целый ряд фирм-производителей разработали специальные репортёрские микрофоны, обладающие, с одной стороны, высокой чувствительностью, широкой полосой пропуска звука, отличным соотношением сигнал/шум, и, что важно, нечувствительностью к ударам (например, при падении), хорошо переносящие повышенную или слишком низкую температуру, высокую влажность.

Конденсаторные микрофоны. Также, как и у динамических микрофонов, преобразовывает звуковые волны в электрические, диафрагма (мембрана). Но в конденсаторных микрофонах диафрагма представляет собой тончайшую пластиковую плёнку, покрытую с одной стороны золотом или никелем и расположенную вблизи от неподвижной пластины из проводящего материала. Для создания электрического поля между диафрагмой и этой пластиной могут использоваться два способа: внешний источник (батарея или фантомное питание) или перманентно поляризованного (электретный) материала.

Среди конденсаторных микрофонов чаще встречаются однонаправленные, чего нельзя сказать о динамических микрофонах59. В отличие от динамических, конденсаторные микрофоны нуждаются в дополнительном питании, роль которого обычно выполняет батарея или фантомное питание. Строение конденсаторных микрофонов позволяет производить даже самые миниатюрные устройства, в то время как механизмы динамического микрофона накладывает существенные ограничения на его размер. Динамические микрофоны имеют более высокую перегрузочную способность, и поэтому обычно используются для работы в открытых пространствах и неблагоприятных погодных условиях, а, если говорить об искусстве, то для сценических приложений, а также работы с гитарными усилителями и ударными. Конденсаторные микрофоны хорошо подходят для записи собеседника в условиях студии или закрытого помещения, в концертной деятельности – для записи акустических инструментов и студийной обработки вокала.

По способу передачи сигнала микрофоны разделяются на проводные и радиомикрофоны. Работать с проводом предпочтительнее в тех местах, где существуют источники сильных радиопомех. Портативный радиопередатчик, к которому присоединяется микрофон и который закрепляется под одеждой говорящего, и радиоприёмник, работающий на соответствующей частоте, который закрепляется на видеокамере, обеспечивают большую свободу передвижения.

Правила

Во время работы конденсаторный микрофон находится под напряжением. Поэтому двигать и переставлять его можно только при отключённом питании, или может произойти пробой конденсатора, и микрофон выйдет из строя.

И в студии, и, в особенности, вне студии при работе с микрофоном как для динамических, так и для конденсаторных микрофонов необходимо использовать съёмную поролоновую ветрозащиту. В нашей речи присутствуют взрывные согласные звуки, например, «б», «п», при произношении которых мы делаем резкий выброс воздуха губами. Этот эффект получил название «заплёвывания».

Шум – это любой нежелательный звук. Механические шумы возникают при неправильном использовании микрофона: например, если журналист держит микрофон в руке и начинает его вертеть пальцами. Естественные шумы – это окружающие нас различные звуки. И, когда мы работаем вне студии, эти шумы записываются вместе с полезным для нас сигналом (например, речью героя нашего репортажа или очерка). Такие шумы называются интершумом, то есть, шумом, вписанном с основной информацией. Интершум обязательно используется при создании репортажей, однако его уровень громкости должен быть заметно ниже уровня громкости голоса репортёра или интервьюируемого, то есть, полезного сигнала. Также существуют и фоновые шумы – выбранные из библиотеки шумов и вписанные в аудиальное или аудиовизуальное произведение специально для передачи обстановки и эмоционального воздействия на слушающего для более полного раскрытия замысла автора.

Располагайте микрофоны как можно ближе к нужным источникам звука и как можно дальше от ненужных источников звука (шумов). При использовании узконаправленных микрофонов, особенно на больших расстояниях, важно точно соблюдать направление на источник звука.

Если микрофон стоит на столе, то необходимо использовать специальную противоударную подставку (крепление): ваш собеседник может иметь вредную привычку постукивать пальцами или ладонью по столу в такт своим словам.