Актуальные направления исследовательских проектов в области электроакустики. Микрофоны и их эксплуатационные характеристики.

В настоящее время по-прежнему одними из основных и актуальных направлений исследований в области электроакустики являются разработки новых и усовершенствование старых электроакустических преобразователей (микрофонов и громкоговорителей).

Микрофон – приёмник звука и преобразователь звуковых (акустических) колебаний в электрические.

По способу преобразования акустической энергии в электрическую, микрофоны подразделяются на несколько основных типов, из которых в настоящее время используются только ─ индукционные, работающие на принципе электромагнитной индукции (динамические и ленточные) и электростатические (конденсаторные и их модификация ─ электретные), действие которых основывается на заряде и разряде конденсатора, при изменениях его ёмкости, при колебательных движениях мембраны микрофона, происходящих под воздействием звуковых колебаний воздушной среды.

- По конструктивному исполнению индукционные микрофоны делятся на катушечные и ленточные. В электродинамическом микрофоне катушечного типа мембрана механически жёстко соединена с катушкой, находящейся между двумя магнитами. Под Действием звуковой волны мембрана начинает колебаться, заставляя катушку пересекать магнитные силовые линии из-за чего вырабатывается индукционный ток. Возникает напряжение и передается на усилитель. На данный момент это один из наиболее распространённых типов микрофонов, наряду с электретными.

- В электродинамическом микрофоне ленточного типа вместо катушки в магнитном поле располагается гофрированная ленточка из алюминиевой фольги. Считается, что подобная конструкция способствует более точной записи высокочастотного диапазона. Кроме того, данные микрофоны в основной своей массе имеют двусторонню диаграмму направленности (т.н. "восьмёрка"), подходящую для записи "стерео".

- Конденсаторный микрофон — На диафрагму воздействует звуковая волна, диафрагма колеблется и конденсатор меняет способность накапливать заряды. При колебании пластины двигаются. Если пластины сближаются – ёмкость возрастает и конденсатор подзаряжается. Если пластины отдаляются – конденсатор разряжается. Отличие: если у динамики была катушка, то тут – конденсатор с пластинами + питающий элемент, который даёт постоянное поляризующее напряжение на пластины. Источник постоянного напряжения нужен для того, чтобы конденсатор мог разряжаться и заряжаться. Есть встроенный усилитель.

Электретные подают усиление на усилитель непосредственно, а конденсаторные требуют напрямую источник напряжения постоянного тока.

Вне зависимости от принципа работы, микрофоны различаются между собой по техническим параметрам, основными из них являются:

1. Чувствительность ─ восприимчивость к воздействию на микрофон звуковой волны. Оценивается по электрическому напряжению на выходе микрофона при воздействии на его чувствительный элемент (мембрану) звукового давления величиной в 1 Паскаль (измеряется в милливольтах/Паскаль (1 мВ/Па).

2. Амплитудно-частотная характеристика ─ допуск на неравномерность величины чувствительности микрофона (в децибелах) в пределах рабочего диапазона звуковых частот. Представляет собой график зависимости чувствительности микрофона от частоты приходящего звукового колебания.

3. Диаграмма направленности ─ графическое изображение зависимости чувствительности микрофона от угла падения на его чувствительный элемент звуковой волны.

4. Собственные шумы микрофоны - шум, приведенный ко входу микрофона.

Микрофоны могут быть ненаправленного действия (диаграмма направленности круговой формы), двусторонне-направленные (диаграмма направленности имеет вид восьмёрки) и односторонне-направленные (кардиоидные). Микрофон-приемник давления- кардиоида, приемник градиента

Восьмерка – как два груга принимает с фронтальной и тыловой части, двусторонне направленный

Круг - микрофон ловит равномерно со всех сторон, ненаправленный

Кардиойда- звук лучше только с одной стороны (односторонне направленный) в конкретном направлении

Отличаются тем, что подвижная система приемника градиента давления открыта для звуковых волн с обеих сторон: фронтальной и тыловой.

В своей работе звукорежиссёр стремится максимально точно передать звуковой образ слушателю. Первым звеном любого тракта звукопередачи, так или иначе, является микрофон, устройство, преобразующее акустические колебания в электрические. На протяжение всей истории звукозаписи профессионалы пытались усовершенствовать микрофон, улучшая его технические характеристики.