Rodzaje mikrofonów

Rodzaje mikrofonów
Mikrofon
(MIC- skrótowe określenie na mikrofon, a zwykle w sprzęcie oznaczenie
wejścia mikrofonowego) jest to urządzenie, które służy do przetwarzania
fal dźwiękowych w impulsy elektryczne.
To jest pierwsze ogniwo łańcucha rejestracji dźwięku. Jeśli ono zawiedzie
cały łańcuch w postaci najlepszego sprzętu nie naprawi wyrządzonych krzywd
i nagranie nie będzie takie jak powinno być czyli profesjonalne.
Ze względu na sposób przetwarzania drgań membrany w sygnał foniczny
mikrofony dzielimy na:
• węglowe
• piezoelektyczne
• magnetoelektyczne (dynamiczne)
• pojemnościowe (elektrostatyczne)
Mikrofon dynamiczny
Sygnał jest generowany przez ruch połączonej z membraną cewki
umieszczonej w silnym polu magnetycznym generowanym przez magnes
(indukcja elektromagnetyczna). Drgająca pod wpływem ruchu powietrza
membrana porusza się adekwatnie do ciśnienia akustycznego, jakie
w nią uderza. W wyniku tego procesu na zaciskach cewki generowane jest
niewielkie napięcie. Można powiedzieć, że jest to układ pasywny.
Mikrofon dynamiczny
Mikrofon dynamiczny to jedno z wielu niezastąpionych urządzeń zarówno na estradzie, studio czy
wszelakiego rodzaju miejscach gdzie trzeba coś powiedzieć, zaśpiewać, zagrać. Posiadają
mniejszą czułość i podatność na sprzężenia niż mikrofony pojemnościowe. Posiadają duży
parametr SPL. Nie tylko charakterystyka brzmieniowa, ale i stabilna budowa a przez to odporność
a uszkodzenia powodują, że mikrofony tego typu znajdują często zastosowanie na scenie. Stosuje
się je wszędzie: zarówno na scenie do nagłaśniania instrumentów oraz wokali jak i w studio do
nagłaśniania instrumentów dętych i perkusyjnych, wzmacniaczy gitarowych i basowych oraz
szczególnie dynamicznych linii wokalnych. Mikrofony dynamiczne posiadają systemy chroniące
przed niepożądanymi dźwiękami np. głoski wybuchowe (b, p, d, t). Mikrofony te nie potrzebują
dodatkowego zasilania, nie jak w przypadku mikrofonów pojemnościowych (zasilanie PHANTOM
+48V). Posiadają trochę słabszą reakcję na transjenty oraz ograniczone przenoszenie
częstotliwości, więc nie wyłapują aż tak wielu detali. Niestety potrzebujemy bardzo dużo
wzmocnienia w przedwzmacniaczu, aby doprowadzić sygnał z takiego mikrofonu do użytecznego
poziomu.
Zastosowanie
Wszędzie tam, gdzie mamy głośne źródła dźwięku, słabą akustykę lub po prostu szukamy innego
brzmienia
Mikrofon dynamiczny
Mikrofon dynamiczny wstęgowy
Elementem czynnym w tego rodzajach mikrofonie jest cienka (2-5 mm)
wstęga aluminiowa o szerokości ok. 0,5 cm długości kilku cm (4-7 cm),
poruszająca się w szczelinie między nabiegunnikami magnesu.
Mikrofon dynamiczny wstęgowy
Wymagają stosowania transformatora ponieważ ich
impedancja wynosi około 0,2 Ω.
Poprawiona charakterystyka częstotliwościowa w stosunku do
mikrofonów cewkowych
• Zalety:
lepsze przenoszenie wyższych częstotliwości i transientów,
naturalne „ciepłe” brzmienie
• Wady:
wysoka cena, duża podatność na uszkodzenia, konieczność
wzmacniania sygnału (szumy)
Mikrofon pojemnościowy
Mikrofony pojemnościowe mają dwie tzw. „okładki” – ruchomą (membrana z
elastycznej folii napylonej warstwą złota) i stałą (siatka metalowa), które
ładowane są polaryzującym napięciem tworząc specjalny rodzaj kondensatora.
Drgania membrany wywołane ruchem powietrza zmieniają odległość między
okładkami, co z kolei powoduje zmianę pojemności elektrycznej i dzięki temu
zabiegowi fala dźwiękowa zostaje zamieniona na napięcie elektryczne. Jest ono
jednak bardzo niewielkie, stąd musi być dodatkowo wzmocnione zanim jeszcze
opuści mikrofon i trafi do wejścia preampa.
Mikrofon pojemnościowy
Mamy tu do czynienia z aktywnymi komponentami elektrycznymi, więc
jasne jest, że mikrofony pojemnościowe potrzebują do działania
zewnętrznego zasilania. Te zazwyczaj jest dostarczane przez
przedwzmacniacz (samodzielny albo taki w interfejsie czy mikserze) albo
zewnętrzny zasilacz. Mówimy o nim zasilanie fantomowe (ang. phantom
power) i obecnie standardowo dostarcza ono do mikrofonu 48 woltów, stąd
też uproszczone oznaczenie to po prostu +48v.
Mikrofon pojemnościowy
Mikrofony pojemnościowe są lekkie, dość delikatne, podatne na
uszkodzenia, z reguły nie potrafią znieść bardzo wysokiego ciśnienia
akustycznego i są zwykle droższe od mikrofonów dynamicznych. Ale
za to są bardzo czułe, wyłapują mnóstwo detali nagrywanego
sygnału z uwagi na bardzo szerokie pasmo przenoszenia
częstotliwości, dobrze reagują na transjenty, są zwykle bezlitośnie
dokładne i precyzyjne w odwzorowywaniu źródła dźwięku.
Zastosowanie
Są jednym z najczęstszych wyborów gdy przychodzi do nagrywania
wokali i instrumentów akustycznych (gitara, fortepian, perkusji, etc.),
czasem sprawdzają się również przy rejestracji wzmacniaczy
gitarowych (z pewnej odległości), pozostałych elementów perkusji.
Mikrofon pojemnościowy
Mikrofon węglowy
Mikrofon laserowy
Wiązka lasera odbijając się od drgającej powierzchni pada na element światłoczuły
odbiornika. Wartość sygnału jest zależna od miejsca padania wiązki odbitej na
elemencie światłoczułym. Dzięki wysokiej spójności wiązki lasera, membrana może
znajdować się w znacznej odległości od nadajnika i odbiornika wiązki laserowej.
Drgającą powierzchnią może być na przykład szyba w oknie - stąd możliwe są
zastosowania tego typu mikrofonu przez służby specjalne.
Mikrofon piezzoelektryczny
Mikrofony piezoelektryczne pod względem elektrycznym są kondensatorami,
przetwarzają sygnał akustyczny w sygnał napięciowy, mają dużą wrażliwość na
wilgoć i zmiany temperatury. Zbyt duża temperatura powoduje trwałe zmiany w ich
działaniu. Ponadto wykazują bardzo dużą impedancję wewnętrzną o charakterze
pojemnościowym, co utrudnia łączenie ich długimi przewodami i obciążenie małymi
impedancjami. Szeroko natomiast stosowane są jako mikrofony, a ściślej rzecz
biorąc – przetworniki, w instrumentach akustycznych. Szczególnie wiernie
odtwarzają wysokie tony i są również stosowane jako czujniki ultradźwięków.
Mikrofon cyfrowy
Mikrofon posiada zintegrowany przedwzmacniacz i konwertera A/C, które umieszczone
są blisko przetwornika akustycznego. Możliwa jest integracja dodatkowych układów
przetwarzających sygnał (efekty).
Zalety w stosunku do mikrofonu analogowego:
– Zwiększenie zakresu dynamiki
– Poprawa liniowości układu
– Obniżenie poziomu szumu
– Zmniejszenie poboru mocy
– Zmniejszenie wrażliwości takiego mikrofonu na sygnały zakłócające
Budowa mikrofonu cyfrowego:
analogowa wkładka mikrofonowa, przedwzmacniacz CMOS, przetwornik A/C,
wewnętrzny stabilizator napięcia, układy zegarowe,
• Wyjściowy sygnał z wkładki mikrofonowej jest sygnałem analogowym
Mikrofon cyfrowy
Mikrofon elektretowy
Mikrofon elektretowy jest odmianą mikrofonu pojemnościowego, którego membrana
albo nieruchoma okładzina wykonana jest z elektretu – dielektryka o trwałej polaryzacji
elektrycznej, przez co zbędne jest zasilanie phantom, choć czasem jest używane, ale
nie służy wówczas do polaryzacji dielektryka, lecz do zasilania wbudowanego
przedwzmacniacza
Mikrofon bezprzewodowy
Do pracy wymagają dwóch elementów:
-nadajnik
-odbiornik
Brzmienie jest głównie uzależnione od typu i jakości kapsuły mikrofonowej.
Wyróżniamy dwa typy nadajników: ręczny lub bodypack
Nadajniki ręczny: Mikrofon z nadajnikiem ręcznym to połączenie w jeden zintegrowany
element mikrofonu oraz nadajnika, który znajduje się w jego rękojeści.
Nadajnik bodypack: Małe mikrofony typu lavalier, nagłowne oraz instrumentalne, a także
przewody gitar lub innych instrumentów, aby mogły przesłać swój sygnał, muszą być
podłączone do nadajnika typu bodypack. Smukłe i lekkie nadajniki bodypack mogą być łatwo
przypięte do odzieży lub paska gitary czy innego instrumentu.
Mikrofon bezprzewodowy
Zestawy nagłowne: (Nagłowne mikrofony wokalowe): solidne, komfortowe i łatwe w noszeniu
oraz ustawieniu zestawy nagłowne zapewniają znakomity odbiór głosu w każdej pozycji użytkownika
będącego w ruchu.
Mikrofony wokalowe lavalier (przypinane mikrofony wokalowe): te mikrofony o różnej wielkości
łączą niewielką ich widoczność z wysoką jakością profesjonalnego sygnału audio. Zapewniają one
pełne i czyste brzmienie zarówno mowy, jak również wokalu.
Przypinane mikrofony instrumentalne: uniwersalne rozwiązanie dla muzyków grających na
głośnych instrumentach dętych drewnianych i blaszanych oraz instrumentach perkusyjnych.
Wysięgnik mikrofonu w postaci gęsiej szyi oraz uchwyt zapewniają bezpieczne zamocowanie oraz
właściwe ustawienie.
Bezprzewodowy system gitarowy (przewód gitary / basu): pozwala na podłączenie dowolnej
gitary do nadajnika bodypack w celu umożliwienia pracy bezprzewodowej.
Mikrofon bezprzewodowy
Dochodzą tutaj dodatkowe aspekty nie spotykane przy stosowaniu połączeń kablowych.
Systemy te pracują w oparciu o transmisję radiową sygnałów w paśmie
niekoncesjonowanym, tzn. że przy zachowaniu ograniczeń na moc sygnałów radiowych, nie
musimy nigdzie zgłaszać, że chcemy prowadzić transmisję radiową. I to właśnie niesie ze
sobą zasadnicze kłopoty, czyli zakłócenia. Nie są to zakłócenia typu szum, ale innego typu
transmisja radiowa prowadzona, w tym samym paśmie na obszarze sąsiadującym, np. CB
radio. Drugą bardzo ważną sprawą jest ilość możliwych nadajników w systemie. Mikrofony
pracujące w paśmie VHF umożliwiają pracę tylko 3 mikrofonom naraz, a w paśmie UHF od
12 do19. Systemy te są droższe, ale bardziej odporne na zakłócenia. Jeden mikrofon
(nadajnik) działa z jednym odbiornikiem, który podpinamy do wejścia liniowego konsolety, np.
5 mikrofonów to 5 odbiorników. Dlaczego liniowego? Dlatego, że odbiornik ma już w sobie
przedwzmacniacz i podaje sygnał do 1V.
Mikrofon bezprzewodowy
Jeżeli nasze urządzenia bezprzewodowe nie posiadają możliwości zmiany
częstotliwości należy sprawdzić czy przypadkiem nie pracują na tej samej nośnej –
wtedy musimy zrezygnować z jednego urządzenia. Jeżeli mamy możliwość regulacji,
należy posłużyć się instrukcją w celu zapewnienia optymalnej pracy, tj. możliwych
kanałów jest dużo więcej niż maksymalna ilość mikrofonów, jednakże należy wybierać,
co któryś kanał w celu uniknięcia interferencji między kanałowych. Wszystkie inne
systemy typu bezprzewodowa gitara, bezprzewodowy odsłuch zajmują nam kanały
ograniczając ilość bezprzewodowych mikrofonów i należy je uwzględnić. Samo
użytkowanie nie powinno przysparzać kłopotów, o ile zapewnimy, że odbiornik znajduje
się blisko źródła i najlepiej żeby optycznie widział mikrofon. Systemy bezprzewodowe
można jeszcze podzielić na jedno -antenowe oraz tzw. diversity (wielo antenowe choć
głównie dwu-antenowe. Przy systemach z jedną anteną w odbiorniku może zajść
sytuacja, że mimo małej odległości miedzy mikrofonem i odbiornikiem system w
pewnych miejscach sceny nie działa. Spowodowane to jest interferencjami fal odbitych.
Należy poinstruować wokalistę, gdzie nie powinien się znajdować. Systemy diversity,
jako że mają dwie anteny, w dodatku w pewnej odległości od siebie, eliminują ten
problem z znacznym stopniu.
Mikrofon bezprzewodowy
Mikrofon bezprzewodowy