Чувствительность микрофона дб какое лучше

Содержание

и — Как выбрать микрофон?

Чувствительность микрофона дб какое лучше

Микрофоны, доступные на рынке сейчас – довольно сложные и высокотехнологичные устройства.

Роль микрофонов в наши дни сложно переоценить – они используются повсеместно, и представить наш повседневный быт без них будет непросто.

За сотню лет развития устройства сохранились конструктивные черты, объединяющие современные микрофоны с их предшественниками.

Первый угольный микрофон был изобретён в 1856 году французом Дю Монселем, и основывался на эффекте изменения у графитовых электродов сопротивления при изменении площади соприкосновения проводников.

В 1880-ых годах конструкция была усовершенствована и воплощена в жизнь Томасом Эдисоном– он использовал вместо графитовых стержней угольный порошок (до сих пор встречается в аналоговых телефонных аппаратах).

В 1916 году был изобретён первый конденсаторный микрофон – инженер Эдуард Венте использовал в нём для преобразования звуковых волн в электрический сигнал принцип изменения ёмкости, а не сопротивления.

Японский учёный Ёгути в начале 20-ых на основе того же принципа создаёт первый электретный микрофон.

И, наконец, в 1924 году немцы Гервин Эрлах и Вальтер Шоттки создают первую модель динамического микрофона, который работает гораздо качественнее угольного, а по электрическим свойствам превосходит конденсаторный.

Долгое время микрофоны были довольно дорогими.

Картина изменилась с появлением полевых транзисторов, позволяющим создавать эффективные, миниатюрные и лёгкие микрофоны.

Сегодня промышленное производство микрофонов достигает цифр в десятки миллионов в год, а разработкой и продажами занимается множество крупных брендов.  

Область применения микрофона

Самое первое, с чем стоит определиться при выборе микрофона – область его применения. От этого будет зависеть оптимальный выбор – например, для общения по сети вам вряд ли понадобится вокальный микрофон. Можно выделить четыре типа по области применения.

·     Вокальные микрофоны[/b]. Также иногда называются эстрадными. Чаще всего имеют привычный в глазах потребителей дизайн – ручка с ветрозащитной сеткой.

 Происходит это из-за необходимости унифицировать продукцию – такие микрофоны должны закрепляться в стандартных стойках, к ним можно легко подобрать сменную ветрозащиту.

Можно разделить на проводные и беспроводные, а также по виду исполнения на ручные и микрофоны-прищепки, цепляющиеся на одежду (подходят для речевого жанра выступлений).  Наиболее универсальный и популярный вариант исполнения – ручной микрофон, он отлично подходит для караоке.

·        Микрофоны для конференций. Обладают удобным для конференций настольным типом исполнением – имеют подставку, или целиком выполнены в виде «тарелки».
·        Общение по сети.

Микрофоны для общения обычно более дёшевы, поскольку не требуют максимального качества звукопередачи. Представлены в основном настольным типом исполнения и типом «прищепка» для удобного крепления на одежду.

Такого микрофона будет вполне достаточно для общения по Skype.

·       Студийные микрофоны. Используются для записи звука в условиях студии. Обладают самым высоким качеством записи и высокой чувствительностью, а соответственно, и самыми высокими ценами. Покупка для домашнего использования тоже возможна, если вы занимаетесь записью треков или голоса.  

Конденсаторные микрофоны

Конденсаторные микрофоны[/b] состоят, по сути, из конденсатора, одна из обкладок которого выполнена из эластичного металлизированного материала, благодаря чему подвижна, и подвергается воздействию звуковых волн.

Таким образом, при её колебаниях изменяется ёмкость конденсатора, возникают переменные токи и акустические волны преобразуются в электрический сигнал.

Эти микрофоны отлично подойдут для студии, благодаря наиболее чистому и качественному захвату звука.

Но обладают и рядом недостатков – они очень чувствительны к окружающей среде, реагируют на влажность, температуру, расстояние до источника звука и общую зашумлённость пространства.

Так что в студии, при стационарном использовании для звукозаписи получится раскрыть положительные качества микрофона и избежать отрицательных. Если вы всё-таки хотите приобрести такой микрофон для домашнего использования – помните, что вам как минимум понадобится хорошая звуковая карта и усилитель с фантомными 48 Вольтами.

Преимущества конденсаторных микрофонов

·         Более широкий частотный диапазон и диаграмма направленности ·         Качественное и чистое звучание – благодаря большой чувствительности

·         Существуют очень миниатюрные модели

Недостатки

·         Нуждаются в дополнительном источнике питания – обычно требуют фантомного питания в 48В, которое есть не на всех микшерных пультах. Это налагает ограничение на области использования.

·         Сложно использовать в «полевых» условиях – реагируют на изменения температуры, влажности, и тп. ·         Хрупкость конструкции ·         Ловит все отражённые шумы, эхо.

Оборотная сторона высокой чувствительности

·         Высокая стоимость


 

Электретные микрофоны

Электретный микрофон по устройству схож с конденсаторным. Также имеется миниатюрный конденсатор с подвижной обкладкой, предусиление сигнала осуществляется с помощью полевого транзистора. Такие микрофоны тоже требуют фантомного питания в 3 В, что уже не является проблемой для любой встроенной звуковой карты.

Могут быть очень компактны.

Электретные микрофоны обладают миниатюрностью конденсаторных, но неприхотливы в использовании и дёшевы. К сожалению, при этом они не могут похвастаться хорошей передачей звука и чувствительностью, но идеально подходят для рядового пользователя с целью ого общения (по Skype, например).

Недостатки:

·         Уступает в качестве захвата звука конденсаторным ·         Наименьший диапазон частот

·         Может искажать тембр голоса


·         Позволяют записывать громкие звуки, терпит «перегрузки» ·         Менее чувствителен к шуму ·         Не ловит «эхо» ·         Невысокая стоимость

·         Не требует дополнительного источника питания


 

Диаграмма направленности

Одна из главных характеристик – диаграмма направленности микрофона. Именно от неё зависит то, как микрофон реагирует на звук. Можно выделить основные 5 типов диаграмм.

·       Кардиоиднаядиаграмма. Напоминает форму сердца, звук лучше всего снимается прямо перед микрофоном, немного хуже сбоку, и совсем не снимается сзади микрофона.

Звук с боков от микрофона будет менее громок, что делает такую диаграмму удобной для записи нескольких инструментов, если вам нужно при этом выделить только один.

У кардиоидной диаграмма есть эффект приближения – низкие частоты усиливаются по мере приближения микрофона к источнику звука.

·         диаграмма. Имеет более узкую зону захвата спереди, по бокам – мёртвые зоны, и небольшую зону захвата сзади.
·       Гиперкардиоидная диаграмма.

Такие микрофоны ещё называют узконаправленными —  зона захвата перед ними уже, сзади – шире, чем у суперкардиоидной диаграммы. По бока – также мёртвые зоны. Отличается тем, что хорошо захватывает удалённые звуки, при этом игнорируя шумовой фон.

Важно расположение плоскости датчика к звуку – микрофон должен быть идеально направлен на источник. Такой микрофон используют репортёры, чтобы записать источник, подойти к которому близко невозможно.
·      Диаграмма — «восьмёрка».

Диаграмма в виде цифры восемь, микрофон одинаково чувствителен к звуку сзади и спереди, и имеет мёртвые зоны по бокам. Используется для специализированной стерео-записи больших ансамблей инструментов, оркестров.

·        диаграмма. Наиболее универсальная для широкого круга задач, воспринимает звук одинаково со всех сторон, без усиления и искажения каких-либо частот.

Лучше прочих подходит для снятия звука с инструментов с широким диапазоном, для п
·     Однонаправленные микрофоны —  имеют зону захвата звука прямо перед микрофоном.

Удобны для записи в недостаточно изолированном от посторонних звуков помещении, или для устранения акустических эффектов. Подойдут, например, для интервью на улице.
 

Уровень звукового давления

Этот параметр показывает, на какой уровень громкости звуков рассчитан микрофон. Чем он выше, тем правильнее и с меньшим количеством искажений микрофон будет передавать звук.  
Высокими значениями уровня звукового давление являются показатели более 90 дБ.

А почти такой же шум, к примеру, производит Ниагарский водопад. Ну, или средненький рок-концерт.

Таким образом, микрофоны с высоким показателем уровня звукового давления стоит выбирать для концертной деятельности, или в любой другой области, где источник звука будет очень мощным.

Частотный диапазон

Чем шире частотный диапазон микрофона, тем качественнее микрофон будет захватывать звук. Для простой речи, для общения, достаточно будет охвата от 100 до 10 000 Гц. Для качественной записи инструментов или вокала может понадобится уже более широкий охват частот.

Тип подключения

Микрофон может либо подключаться по проводу, либо быть беспроводным. Второй вариант может быть удобен для караоке отсутствием путаницы с проводами, особенно когда подключен комплект из двух микрофонов. Но – батарейки могут неожиданно закончиться, аккумулятор – разрядиться совсем невовремя.

Чтобы этого избежать, можно выбрать универсальную модель микрофона, с возможностью проводного подключения и одновременно могущему работать от батареи.  
Имея до 1000 рублей, вы сможете позволить себе микрофон для общения любого типа исполнения – настольный, прищепку, или ручной.

Читайте также  Почему не заряжается батарея на ноутбуке asus

Вряд ли такой микрофон будет достаточен для качественной записи речи, скорее это вариант для Skype.

Располагая суммой до 10 000 рублей, вы сможете позволить себе уже более качественный, брендовый микрофон начального уровня.

Хороший вариант для караоке, любительской записи голоса/инструментов.

Микрофоны дороже 10 000 рублей будут отличаться максимальным частотным диапазоном, чувствительностью, и скорее подразумевают студийное использование, либо использование в концертной деятельности – например, микрофоны, рассчитанные на высокий уровень звукового давления. Приобретать такие модели стоит, если вы точно знаете, чего хотите от микрофона.

Источник: https://club.dns-shop.ru/tv/%D0%9A%D0%B0%D0%BA-%D0%B2%D1%8B%D0%B1%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%8C-%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%BE%D0%BD/

Как выбрать вокальный микрофон

Микрофон (от греч. μικρός — маленький, φωνη — голос) — электроакустический прибор, преобразующий звуковые колебания в электрические и служащий для передачи звуков на большие расстояния или для их усиления в телефонных аппаратах, системах радиовещания и звукозаписи.

Наиболее распростра­нённый вид микрофона в настоящий момент — динамический микрофон, к достоинствам которого можно отнести их хорошие качественные показатели: прочность, небольшие размеры и массу, малую восприимчивость к вибрациям и тряске, широкий интервал воспринимаемых частот, что позволяет использовать этот тип микрофона как в студиях, так и во внестудийных условиях при записи открытых концертов и репортажей

В данной статье эксперты магазина “Ученик” расскажут вам, как выбрать микрофон, который нужен именно вам, и не переплатить при этом. Чтобы вы лучше могли выразить себя и общаться музыкой.

Типы микрофонов

Конденсаторный микрофон наиболее популярен при записи вокала в профессиональных звукозаписывающих студиях, так как он передаёт наиболее точное звучание голоса человека.

 Конденсаторные микрофоны бывают двух типов: ламповые и транзисторные.

В ламповых микрофонах звук при записи более «мягкий» и «тёплый», тогда как транзисторные микрофоны передают более точное звучание с минимальной окраской.

Плюсы конденсаторных микрофонов:

  • Более широкий частотный диапазон.
  • Наличие моделей любых размеров — бывают даже самые миниатюрные модели (например, детские микрофоны).
  • Более прозрачное и натуральное звучание — это происходит благодаря наибольшей чувствительности. Это самое главное преимущество конденсаторных микрофонах.

Минусы

  • Нуждаются в дополнительном питании — обычно роль выполняет фантомное питание в 48 В. Это накладывает существенное ограничение по широте использования. Например, питание 48 В есть не на всех микшерных пультах. Если вы захотите подключить микрофон вне своей студии, то возможно, у вас это не получится.
  • Хрупкие — сразу предупреждаю всех, что однажды упав, такое оборудование может выйти из строя.
  • Чувствительны к перепадам температур и влажности — это может привести к поломке или временной неработоспособности оборудования.

Динамический микрофон популярен из-за его низкой стоимости.

Также его используют для обработки мощного звукового сигнала, например, ударной установки или некоторых вокалистов.

Динамические микрофоны часто используют на концертных выступлениях, возможно, даже чаще чем все остальные типы микрофонов вместе взятые.

Такие микрофоны для обработки звукового сигнала используют магнитное поле. Диафрагма в них изготовлена из пластика и находится перед проволочной катушкой. При вибрации диафрагмы вибрирует и ая катушка, вследствие чего и создаётся электрический сигнал, который позже преобразовывается в звук.

Плюсы динамических микрофонов:

  • Высокая перегрузочная способность — это достоинство позволяет использовать оборудование для снятия громких источников звука (например, гитарного усилителя) без риска что-либо в этом микрофоне повредить.
  • Надежность и прочность конструкции — динамические микрофоны гораздо меньше подвержены повреждению при ударе, что делает оборудование такого типа более пригодными для сцены. Такое оборудование более универсальное в том плане, что его можно использовать и дома, и на сцене, и на выезде, и на репетициях без риска повреждения.
  • Меньшая чувствительность — менее подвержен к восприятию чужих шумов.

Минусы:

  • Звучание уступает конденсаторным в прозрачности, чистоте и натуральности.
  • Наименьший частотный диапазон.
  • Уступают в верности передачи тембра.

Какой микрофон лучше выбрать

Динамические микрофоны сравнительно дешевые и в то же время они надежные. Поэтому они могут работать успешно в областях высокого звукового давления.

Это делает их более подходящим для вокалистов с громким и грубым тембром, поющих в таких музыкальных стилях, как rock, pank, alternative и так далее.

Если вы хотите получить мощный, плотный, но при этом не слишком объемный вокал, то вам подойдет именно динамический микрофон.

Конденсаторные микрофоны обладают более высокой чувствительностью и способности к воспроизведению высоких частот.

В студии звукозаписи они оказываются незаменимыми, так как их высокая степень правдоподобности делает их наиболее универсальными и пригодными для снятия звука с любых музыкальных инструментов и .

Советы от магазина “Ученик” по выбору микрофона

  • Микрофон следует подбирать с учетом того, где и с каким оборудованием, он будет использоваться. Нет смысла тратить тысячи долларов на студийный микрофон, если вы будете делать домашнюю звукозапись в комнате, где акустика далека от совершенства. В данном случае подойдет менее чувствительный и более бюджетный микрофон. С технической стороны даже самый лучший микрофон в большой степени зависит от качества используемого микрофонного предусилителя.
  • На что следует обратить внимание – это диапазон частот, в которых работает вокальный микрофон. Выбрать стоит изделие с частотным диапазоном от 50 до 16 000 Герц. Поскольку недорогой вокальный микрофон покупают, как правило, начинающие исполнители, изделие с такими характеристиками позволит скрыть мелкие огрехи исполнения, а также эффект приближения. Напротив, если исполнитель хорошо владеет нюансами своего голоса, стоит выбрать микрофон с более «зауженными» характеристиками, например – от 70 до 15000 Гц.
  • Важнейшие характеристики – это чувствительность звукового давления. Чувствительность микрофона показывает, насколько тихий звук может определить изделие. Чем ниже значение, тем микрофон чувствительнее. Например: один микрофон имеет показатель чувствительности -55 дБ, а второй -75 дБ, наиболее чувствителен микрофон, имеющий показатель -75 дБ.
  • Одна из наиболее существенных характеристик – это АЧХ (амплитудно-частотная характеристика). Этот показатель обычно печатается на упаковке изделия и имеет вид графика. АЧХ показывает частотный диапазон, воспроизводимый устройством. Линия характеристики имеет вид кривой. Считается, что чем плавнее и прямее эта линия, тем мягче микрофон передает звуковые колебания. Профессиональные вокалисты выбирают АЧХ согласно с теми нюансами голоса, которые желательно подчеркнуть.
  • Поскольку производители недорогих микрофонов зачастую приукрашивают характеристики своих изделий, при покупке понравившегося устройства стоит обратить внимание на качество сборки и используемые материалы. Аккуратно собранное изделие позволяет сделать выводы о добросовестности производителя. При выборе недорогого микрофона для вокала, целесообразно также почитать отзывы об изделии или посоветоваться с его реальными пользователями.

Примеры микрофонов

Ознакомиться с ассортиментом микрофонов вы можете в интернет-магазине “Ученик”.

Источник: https://UchenikSpb.ru/kbase/kak-vybrat-vokalnyj-mikrofon/

Как выбрать микрофон для записи голоса на компьютер

Плохих микрофонов не бывает – бывают неправильно подобранные и не так установленные.

Акустическая техника вообще довольно капризная, но если изучить принцип ее работы и разобраться во взаимосвязях основных параметров, можно найти отличный микрофон для любых задач.

Здесь правило «чем дороже, тем лучше» не действует – полагаться нужно только на собственный слух и технические характеристики. 

Лучшие производители микрофонов — какую фирму выбрать

На стоимость микрофона влияет и его начинка, и известность производителя. Впрочем, серьезные компании не просто делают наценку за бренд – они и сами вкладывают немало средств в разработку новых технологий. В результате на рынке появляются все более совершенные микрофоны для решения самых разных задач.

Лучшую акустическую аппаратуру выпускают фирмы:

  • Sennheiser;
  • Rode;
  • Neumann;
  • AKG;
  • Shure.

С самыми выдающимися моделями от этих производителей вы можете познакомиться в нашем рейтинге. Но чтобы сделать правильный выбор микрофона, придется сперва определиться с его видом и основными характеристиками.

Принцип работы и устройство микрофона

К какому бы типу ни относился микрофон, в нем есть 2 основные системы:

1. Акустическая – представляет собой чувствительную мембрану, которая начинает колебаться с определенной частотой под давлением звуковых волн.

2. Электромеханическая – преобразует движения диафрагмы в электрические сигналы. Их уже можно «транслировать» на любые приемники (комбоусилитель, колонки, компьютер).

Именно различия в конструкции акустической и электромеханической подсистем позволяют разделить все существующие микрофоны на отдельные виды.

Динамические

Динамические микрофоны представляют собой динамик, работающий наоборот. Колебания мембраны здесь передаются на жестко прикрепленную к ней катушку, которая находится в созданном постоянным магнитом силовом поле и в нем же генерирует электрический сигнал.

Такая схема поддерживает достаточно широкий диапазон частот, хотя с верхними справляется не идеально. Кроме того, она довольно «медлительная» и не успевает реагировать на быструю смену звуков из-за громоздкого акустического блока.

Динамические микрофоны очень надежны и с честью выдерживают даже падения с небольшой высоты. Они идеально подходят для выступлений на концертах, в театрах, на открытых площадках.

Плюсы:

  • Подходят как для профессионалов, так и для домашнего пользования;
  • Шикарная проработка низких и средних частот;
  • Хорошо ловят звуки на расстоянии до 1,5 м;
  • Имеют среднюю чувствительность и не собирают посторонние шумы;
  • Надежны и могут работать в любых погодных условиях.

Минусы:

  • Плохо передают ВЧ, делая звук в верхах вялым и невыразительным;
  • Не успевают реагировать на быстрые «атаки».

Отдельной разновидностью динамических микрофонов являются ленточные. Они обеспечивают лучшую детализацию звуков, но стоят дороже и плохо переносят небрежное отношение.

Их начинка более нежная – акустическая часть представлена тончайшей металлической пластиной (фактически полоской фольги), которая может порваться при избыточном давлении.

Читайте также  Почему не загружается гугл хром на компьютер

Такие микрофоны идеально снимают звук вокала, струнных и медных духовых инструментов. Они делают их звучание мягким и бархатистым, сглаживая визгливые верхние частоты.

Конденсаторные (электростатические)

Принцип работы таких микрофонов построен на изменении емкости установленного внутри конденсатора из-за колебаний акустической мембраны. Кондер передает в сеть переменный ток той же частоты, формируя выходной электрический сигнал.

Конденсаторные микрофоны воспринимают самый широкий диапазон частот от 5-30 Гц до 24-200 кГц (в зависимости от навороченности модели), что делает их незаменимыми в студиях записи, где аппаратура должна улавливать малейшие нюансы звука.

Плюсы:

  • Максимальный диапазон рабочих частот;
  • Высокая чувствительность (порой даже излишняя);
  • Возможность изменять направленность;
  • Дают «теплый» и живой звук;
  • Могут выпускаться в любых размерах – даже самых миниатюрных.

Минусы:

  • Стоят дороже динамических;
  • Требуют бережного обращения и «боятся» высокого звукового давления;
  • Всегда привязаны к источнику питания.

Частным случаем конденсаторников являются электретные микрофоны. Для работы им уже не нужно внешнее питание, поскольку напряжение обеспечивает слой заряженного электрета на поверхности мембраны.

Увы, по мере расхода его заряда качество звучания будет постепенно ухудшаться. Да и сама диафрагма, отягощенная таким балластом, немного теряет в чувствительности.

Чувствительность

Высокая чувствительность позволяет микрофону улавливать даже еле слышимые отдаленные звуки. Хорошо это или плохо – зависит от условий, в которых ему предстоит работать.

В относительно тихих помещениях с хорошей звукоизоляцией высокая чувствительность вполне оправдана, так как техника сможет точно уловить все нюансы музыки или голоса. Здесь лучше всего себя покажут конденсаторные и электретные микрофоны.

Если же вам необходим аппарат для использования в шумных и многолюдных местах, лучше чтобы его чувствительность была пониже – в этом случае запись получится достаточно чистой. С поставленной задачей прекрасно справятся динамические микрофоны.

Также высокая чувствительность нужна в аппаратах, удаленных от источника звука (даже если расстояние до него всего пара метров). Модели, располагающиеся непосредственно перед говорящим человеком или музыкальным инструментом, должны иметь меньшую чувствительность.

Выбрать правильную аппаратуру для того или иного случая вам помогут характеристики разных видов микрофонов:

1. Динамические «раскачать» сложнее всего – их чувствительность составляет 0,3-4 мВ/Па.

2. Очень близкие характеристики у ленточных микрофонов – от 1 до 3 мВ/Па.

3. Конденсаторные работают в диапазоне 1-18 мВ/Па.

4. У электретных порог чувствительности выше – от 6 до тех же 18 мВ/Па. Получается, из всех микрофонов у них самый тонкий «слух».

Уровень звукового давления (SPL)

Параметр, который показывает, насколько мощный звук сможет воспринимать микрофон без появления искажений и риска разрыва диафрагмы.

1. Для работы в студии (профессиональной или домашней) хватит и микрофона со средним показателем давления до 100 дБ;

2. Для рок-концертов, записи ударников и электрогитар лучше взять модель «покрепче», способную выдержать 130 дБ и выше.

Здесь нужно помнить, что чем выше УЗД, тем ниже чувствительность микрофона – эти две характеристики являются обратнозависмыми.

Если же вы хотите получить мощный и при этом детальный звук, стоит поискать модель со встроенным аттенюатором, который позволит увеличить SPL вашей аппаратуры и защитит ее от перегруза.

Частотный диапазон

Показывает минимальную и максимальную частоту звуков, которые способен уловить микрофон. Однако это не значит, что нужно искать технику с самым широким диапазоном – в большинстве случаев ее покупка окажется неоправданно дорогой.

Здесь лучше ориентироваться на сами источники звука, с которыми вам предстоит работать:

1. Человеческая речь попадает в диапазон частот от 100 до 6000 Гц, хотя для нормального ее восприятия хватит и 3-4 кГц.

2. Пение охватывает шкалу частот от 75 до 10000 Гц. Именно такие характеристики считаются нормальными для «вокальных» микрофонов, но их с головой хватит и для некоторых инструментов: скрипки, электрогитары, флейты, альта.

3. Чтобы качественно снять звук с акустической гитары, трубы, гобоя, понадобится расширенный частотный диапазон – до 12-15 кГц. Для синтезаторов потолок еще выше и приближается к значению ультразвука в 20 кГц.

4. Для басовитых инструментов (ударников, бас-гитары, тубы, рояля, саксофона, органа, контрабаса) порог должен быть снижен до 20-50 Гц.

Имейте в виду, что приближаясь к отметке в 20 кГц, звуки уже становятся трудноразличимы человеческим ухом. Поэтому микрофоны, преодолевшие этот порог, относят к спецаппаратуре.

Направленность действия

Речь идет о способности микрофона улавливать звуки, идущие с одной или нескольких сторон.

По этому параметру технику делят на два больших семейства:

1. Всенаправленные микрофоны – способны с примерно одинаковой чувствительностью принимать звуки из любой точки, то есть имеют рабочий угол в 360° (круговую направленность).

Такие аппараты применяются чаще всего на концертах, где помимо голоса исполнителя нужно одновременно снимать музыкальную картинку со сцены.

А вот в помещениях они работают хуже из-за замкнутой акустики.

2. Однонаправленные – принимают звук с определенной стороны, отсеивая посторонние шумы. Отлично подходят для работы в студиях и синхронной записи нескольких инструментов, если перед каждым поставить по одному аппарату.

В зависимости от направления воспринимаемых звуков вторую группу микрофонов также принято делить на виды:

1. Модели с кардиоидной диаграммой – это устройства с углом «восприятия» около 130°, нечувствительные к звукам, идущим с тыльной стороны.

2. Восьмерки – имеют две равноценные зоны чувствительности (спереди и сзади) с углами около 150° и отсекают только боковые звуки. Идеальная сфера использования таких микрофонов – интервью, когда собеседники сидят друг напротив друга.

3. Суперкардиоидные – те же восьмерки, только с неравными петлями захвата. Передний угол зоны чувствительности у них достигает 100°, задний не превышает 10°. Боковые участки по-прежнему остаются «глухими».

4. Гиперкардиоидные – еще один вариант двунаправленных микрофонов с соотношением зон приема 75/25 градусов. Лепестки диаграммы у них очень узкие, за счет чего достигается максимальная изоляция мембраны от посторонних шумов.

Какой микрофон выбрать

1. Если вам необходим микрофон исключительно для передачи речи, подойдет недорогой вариант ленточного кардиоидного аппарата. УЗД особой роли не играет, поскольку вряд ли вы сможете его нагрузить больше 80 дБ. Широкий частотный диапазон здесь тоже не нужен – хватит 100-6000 Гц.

2. Вы обладатель громкого голоса или планируете работать с микрофоном на улице и брать интервью? Возьмите менее чувствительную ленточную или динамическую модель, рассчитанную на звуковое давление в 100 дБ с кардиоидной «восьмеркой».

3. Для концертов на открытых площадках также подходят динамические микрофоны. Только они должны выдерживать УЗД около 130 дБ, особенно если на сцене будут играть мощные инструменты.

Причем частотный диапазон должен соответствовать снимаемым звукам. Не промахнуться с выбором можно только в том случае, если взять модель с хорошим разбегом частот (хотя бы 50-15000 Гц).

Идеально, если это будут однонаправленные микрофоны с простой кардиоидой.

4. В хорошо изолированной студии лучше всего себя покажет конденсаторный аппарат с возможностью переключения направленности. Высокую чувствительность обеспечит сама конструкция микрофона, частотный диапазон можно выбрать в пределах от 20-80 Гц до 15-20 кГц.

5. Любителям для оснащения домашней студии звукозаписи можно взять электретную модель – это выйдет дешевле конденсаторника, но позволит получить то же высокое качество звучания. Главное, чтобы микрофон имел универсальные АЧХ: уровень давления 100-130 дБ и диапазон частот 80-15000 Гц.

Сколько стоит микрофон

1. Динамический микрофон обойдется вам в сумму от 150 рублей за простенькую модель для караоке до 100-120 тысяч за профессиональный аппарат для вокала.

2. Ленточные намного дороже – от 6000-7000 до 450-460 тыс. руб.

3. Конденсаторные модели стартуют с 600 рублей и доходят до 500-700 тысяч (именно столько стоят хорошие профессиональные студийники).

4. Электретные можно приобрести по цене от 400-700 руб. до 50-70 тысяч.

Хочешь получать актуальные рейтинги и советы по выбору? на наш Telegram.

выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Источник: https://vyboroved.ru/vybor/1373-kak-vybrat-mikrofon.html

Чувствительность микрофона — что это значит?

Заказать этот номер

2012№9

Чувствительность, определяемая как отношение выходного аналогового напряжения или цифрового кода к входному давлению, — это ключевая характеристика любого микрофона. Преобразование единиц в акустической области в единицы в электрической определяет уровень выходного сигнала микрофона.

В статье обсуждается различие в определениях чувствительности цифровых и аналоговых микрофонов, рассматривается вопрос выбора микрофона с наиболее подходящей для конкретной задачи чувствительностью, а также поясняется, почему добавление одного или нескольких битов цифрового усиления способно улучшить сигнал.

Чувствительность микрофона обычно измеряется путем подачи синусоидального сигнала с частотой 1 кГц и уровнем звукового давления (Sound Pressure Level, SPL) 94 дБ, что соответствует давлению 1 Па.

Уровень аналогового или цифрового выходного сигнала микрофона при таком входном воздействии является мерой его чувствительности.

Это значение, хоть и является одной из характеристик микрофона, ни в коей мере не дает полного представления о его качестве.

Чувствительность аналогового микрофона является интуитивно понятным показателем.

Она обычно измеряется в логарифмических единицах дБ·В (децибел по отношению к 1 В) и говорит о том, каким будет выходное напряжение в вольтах при заданном уровне звукового давления.

Для перевода чувствительности аналогового микрофона из линейных единиц (мВ/Па) в логарифмические единицы (дБ) можно воспользоваться следующим выражением:

где ВыходAREF — это эталонный уровень чувствительности, равный 1000 мВ/Па.

На основании этой информации можно легко подобрать подходящий коэффициент усиления предварительного усилителя для согласования уровня выходного сигнала микрофона с желаемым уровнем входного сигнала остальной части схемы или системы. Рис. 1 иллюстрирует согласование пикового выходного напряжения микрофона (VMAX) с входным напряжением полной шкалы АЦП (VIN) при помощи усилителя с коэффициентом усиления VIN/VMAX. Так, например, для согласования выходного напряжения микрофона ADMP504, которое имеет максимальный уровень 0,25 В, с АЦП, имеющим пиковое значение входного напряжения полной шкалы, равное 1 В, потребуется коэффициент усиления, равный 4 (12 дБ).

Рис. 1. Согласование выходного сигнала аналогового микрофона с входным уровнем АЦП при помощи предварительного усилителя

Чувствительность цифровых микрофонов, выражаемая в дБ по отношению к полной шкале (дБ FS), не столь интуитивно понятна. Различие в единицах измерения указывает на тонкий контраст в определениях чувствительности для аналоговых и цифровых микрофонов.

В случае аналогового микрофона с выходным сигналом в виде напряжения единственным фактором, ограничивающим уровень выходного сигнала, является практическое ограничение напряжений питания системы.

Хотя в большинстве случаев это нецелесообразно по практическим соображениям, никаких физических причин, по которым аналоговый микрофон не мог бы обладать чувствительностью 20 дБ·В (выходное напряжение 10 В при эталонном уровне входного сигнала), нет.

Данное значение чувствительности допустимо при условии, что усилители, преобразователи и иные схемы способны поддерживать требуемые уровни сигнала.

В случае с чувствительностью цифрового микрофона разработчик имеет меньшую свободу, поскольку она зависит от единственного параметра проекта — максимального акустического входного сигнала.

Когда максимальный уровень входного акустического сигнала микрофона отображается в значение полной шкалы цифрового кода (единственно разумный вариант отображения), чувствительность всегда должна быть равна разности между данным уровнем акустического сигнала и эталонным уровнем звукового давления (94 дБ). Таким образом, если максимальный уровень звукового давления микрофона равен 120 дБ, чувствительность микрофона будет равна –26 дБ FS (94–120 дБ). Изменить проект так, чтобы цифровой выходной сигнал при заданном уровне входного акустического сигнала был выше, невозможно без уменьшения максимального входного акустического сигнала на ту же величину.

Чувствительность цифровых микрофонов измеряется в процентах от выходного сигнала полной шкалы, соответствующего входному сигналу с уровнем звукового давления 94 дБ. Уравнение, позволяющее преобразовать чувствительность цифрового микрофона из линейных единиц в логарифмические, выглядит следующим образом:

где ВыходDREF — это уровень полной шкалы выходного цифрового сигнала.

И, наконец, еще один часто вводящий в заблуждение вопрос при сравнении аналоговых и цифровых микрофонов связан с применением пиковых и среднеквадратических значений. Акустические уровни входного сигнала микрофона, указываемые в дБ, — это всегда среднеквадратические значения, независимо от типа микрофона.

В качестве эталонного уровня для выходного сигнала аналоговых микрофонов используется среднеквадратическое напряжение 1 В. Это вызвано тем, что для сравнения уровней аналоговых звуковых сигналов наиболее часто применяют среднеквадратические значения.

В свою очередь, чувствительность и уровень выходного сигнала цифровых микрофонов указываются через пиковые значения, поскольку они привязаны к цифровому коду полной шкалы, также являющемуся пиковым значением.

Тот факт, что для указания выходного сигнала цифровых микрофонов используются пиковые значения, как правило, необходимо учитывать при разработке последующих алгоритмов обработки, в которых может потребоваться знание точных уровней сигналов.

Так, например, в алгоритмах преобразования динамического диапазона (компрессорах, ограничителях и пороговых шумоподавителях) пороги обычно выставляются по среднеквадратическим уровням, поэтому при обработке выходного сигнала цифрового микрофона необходимо перейти от пиковых к среднеквадратическим значениям, вычтя соответствующую величину. Для синусоидального входного сигнала среднеквадратическое значение на 3 дБ ниже пикового, в то время как для сигналов более сложной формы это соотношение может быть иным. Рассмотрим в качестве примера микрофон МЭМС ADMP421, имеющий цифровой выход в формате с модуляцией плотности потока импульсов (pulse-density-modulated, PDM), чувствительность которого составляет –26 дБ FS. При синусоидальном входном сигнале с уровнем звукового давления 94 дБ пиковый выходной уровень будет равен –26 дБ FS, а среднеквадратический — –29 дБ FS.

Поскольку выходные сигналы цифровых и аналоговых микрофонов имеют разные единицы измерения, непосредственное сравнение этих двух типов микрофонов затруднено. В то же время в акустической области они работают с одной и той же единицей измерения — уровнем звукового давления.

Независимо от формата выходного сигнала микрофона (аналоговое напряжение, цифровой сигнал в формате PDM или цифровой сигнал в формате I2S) максимальный входной акустический сигнал и отношение сигнал-шум (разница между эталонным уровнем звукового давления 94 дБ и уровнем шума) можно сравнивать напрямую. Рис. 2 иллюстрирует взаимосвязь между акустическим входным сигналом и уровнями выходного сигнала аналогового и цифрового микрофонов при заданном значении чувствительности. Рис. 2a соответствует аналоговому микрофону ADMP504, который обладает чувствительностью –38 дБ·В и отношением сигнал-шум 65 дБ. Изменение его чувствительности относительно эталонного уровня звукового давления (94 дБ), указанного слева, означает перемещение шкалы выходного сигнала в дБ·В вверх (повышение чувствительности) или вниз (уменьшение чувствительности).

Рис. 2. Отображение входного акустического сигнала: а) уровень выходного напряжения аналогового микрофона; б) уровень цифрового выходного сигнала цифрового микрофона

Рис. 2б соответствует цифровому микрофону ADMP521, который обладает чувствительностью –26 дБ FS и отношением сигнал-шум 65 дБ.

Приведенный пример отображения уровней показывает, что чувствительность цифрового микрофона невозможно подстроить, не нарушив соотношения между максимальным уровнем входного акустического сигнала и значением полной шкалы цифрового кода.

Такие характеристики, как отношение сигнал-шум, динамический диапазон, ослабление пульсаций напряжения питания и полный уровень гармонических искажений (THD), лучше отражают качество микрофона, чем чувствительность.

Выбор чувствительности и коэффициента усиления

Микрофон с высокой чувствительностью не всегда лучше микрофона с низкой чувствительностью. Чувствительность дает определенную информацию о характеристиках микрофона, но не о его качестве.

То, насколько хорошо отдельно взятый микрофон подходит для конкретной задачи, определяется соотношением уровня шума микрофона, точки ограничения, уровня искажений и чувствительности.

Для микрофона с высокой чувствительностью может потребоваться меньший коэффициент усиления в предварительном усилителе, однако в то же время он может иметь меньший запас относительно точки ограничения по сравнению с микрофоном, обладающим меньшей чувствительностью.

В задачах приема сигнала в ближней зоне, например в сотовых телефонах, где микрофон находится близко к источнику сигнала, более вероятно, что микрофон с большей чувствительностью достигнет максимального уровня входного акустического сигнала, попадет в ограничение и будет давать искажения. С другой стороны, большее значение чувствительности может быть предпочтительнее для приема сигнала в дальней зоне, например в телефонах с громкой связью и видеокамерах охранных систем, где уровень звукового сигнала ослабевает по мере увеличения расстояния от источника до микрофона. Рис. 3 иллюстрирует влияние расстояния от источника звука до микрофона на уровень звукового давления. При каждом удвоении расстояния от источника акустического сигнала его уровень уменьшается на 6 дБ (вдвое).

Рис. 3. Уменьшение уровня звукового давления на входе микрофона по мере увеличения расстояния от источника

Для примера на рис.

 4 показаны типичные значения уровней звукового давления для различных источников звука — от тихой записи в студии (менее 10 дБ) до уровня болевого порога (более 130 дБ, уровень звука, вызывающий болевые ощущения у среднестатистического человека). Микрофоны редко способны перекрыть весь этот диапазон или большую его часть, поэтому на этапе проектирования важно выбрать подходящий микрофон с учетом требуемого диапазона уровней звукового давления. Для согласования уровня выходного сигнала микрофона в представляющем интерес динамическом диапазоне с типичным рабочим диапазоном тракта обработки звуковых частот следует использовать информацию, которую дает значение чувствительности.

Рис. 4. Уровень звукового давления для различных источников

Аналоговые микрофоны имеют широкий диапазон возможных значений чувствительности. Некоторые динамические микрофоны могут иметь чувствительность на уровне всего –70 дБ·В.

Некоторые конденсаторные микрофонные модули содержат интегрированные предварительные усилители и поэтому обладают очень высокой чувствительностью вплоть до –18 дБм.

Большинство аналоговых электретных микрофонов и микрофонов на основе технологии МЭМС обладают чувствительностью в диапазоне от –46 до –35 дБ·В (5–17,8 мВ/Па).

Этот уровень является разумным компромиссом между шумовым порогом, которому в микрофонах МЭМС ADMP504 и ADMP521, например, соответствует уровень звукового давления всего 29 дБ, и максимальным входным акустическим сигналом (типичный уровень звукового давления около 120 дБ). Чувствительность аналогового микрофона можно отрегулировать в цепи предварительного усилителя, который зачастую интегрируется в один корпус с преобразовательным элементом.

Несмотря на очевидное отсутствие гибкости в выборе чувствительности цифрового микрофона, уровень его выходного сигнала легко может быть отрегулирован при помощи цифрового усиления в цифровом процессоре.

Если процессор имеет достаточную разрядность для представления всего динамического диапазона исходного сигнала микрофона, цифровое усиление не приведет к ухудшению шумового уровня сигнала.

В аналоговой схеме каждый усилительный каскад будет вносить некоторый дополнительный шум в сигнал, и разработчик системы должен гарантировать, что шум, вносимый каскадами, не приведет к ухудшению качества звукового сигнала.

В качестве примера рассмотрим микрофон ADMP441 с цифровым выходом в формате I2S, который обладает максимальным уровнем звукового давления 120 дБ (чувствительность –26 дБ FS) и эквивалентным входным шумом, соответствующим уровню звукового давления 33 дБ (отношение сигнал-шум 61 дБ).

Динамический диапазон микрофона равен разности между наибольшим (максимальный уровень звукового давления) и наименьшим (шумовой порог) уровнями сигнала, которые он способен достоверно воспроизводить. Для ADMP441 он равен 120–33 = 87 дБ и может быть представлен 15-разрядным цифровым словом.

Сдвиг данных в цифровом слове на 1 бит приводит к изменению уровня сигнала на 6 дБ, поэтому даже 16-разрядный процессор с динамическим диапазоном 98 дБ допускает в данном случае усиление или ослабление на 11 дБ без ухудшения исходного динамического диапазона.

Обратите внимание на то, что во многих процессорах максимальный входной акустический сигнал цифрового микрофона отображается в уровень полной шкалы внутреннего формата данных процессора.

При таком отображении добавление любого усиления уменьшает динамический диапазон на соответствующую величину и снижает точку ограничения системы. Так, при работе с ADMP441 добавление усиления 4 дБ в процессоре приведет к ограничению сигнала в системе при подаче сигнала с уровнем звукового давления 116 дБ, если запас между уровнем полной шкалы сигнала и полной шкалой формата данных отсутствует.

На рис. 5 изображен цифровой микрофон с выходом I2S или PDM, подключенный непосредственно к цифровому сигнальному процессору.

В данной конфигурации применение промежуточного каскада усиления не требуется, поскольку пиковый уровень выходного сигнала микрофона уже соответствует полной шкале формата входного слова процессора.

Рис. 5. Сигнальный тракт с непосредственным подключением цифрового микрофона к цифровому сигнальному процессору

Заключение

В статье даны пояснения, что такое чувствительность микрофона, как учитывать ее при проектировании каскадов усиления и почему, несмотря на связь между чувствительностью и отношением сигнал-шум, первый параметр не является показателем качества микрофона в отличие от второго. Независимо от типа используемого микрофона приведенная информация позволит разработчику подобрать наиболее подходящее для решения конкретной задачи устройство и добиться максимальных показателей от выбранного продукта.

Литература

—>

Сообщить об ошибке

Если Вы заметили какие-либо неточности в статье (отсутствующие рисунки, таблицы, недостоверную информацию и т.п.), просьба сообщить нам об этом. Пожалуйста укажите ссылку на страницу и описание проблемы.

Источник: https://www.kit-e.ru/articles/sensor/2012_9_57.php

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: