Лекция 07 Микрофоны

Микрофо́н (от греч. μικρός — маленький, φωνη — звук) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока, устройство ввода. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления.

Разновидности:

• динамический – в движущейся от мембраны катушке возникает напряжение под действием магнитного поля

• конденсаторный – меняется емкость (требуют питания)

Важнейшие характеристики микрофонов:

Чувствительность - отношение напряжения на выходе микрофона к звуковому давлению Р₀

M₀ = U/P₀ (мВ/Па).

составляет от 1–2 (динамические микрофоны) до 10–15 (конденсаторные микрофоны) мВ/Па. Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.

в -дБ выражается от значения линейного сигнала (-54 дБ это то же, что и 2,0 мВ/Па.)

Производители микрофонов обычно указывают один или два входных уровня дБ SPL: 74 дБ SPL или 94 дБ SPL. Shure использует 74 дБ SPL, если в спецификации не указана иная величина. 74 дБ SPL типичная интенсивность звука на расстоянии 30 см от говорящего. 94 дБ SPL - типичная интенсивность звука в 2-3 см от него же.

SPL может измеряться в различных единицах. Например, 94 дБ SPL = 1 Паскаль = 10 микробар = 10 дин/кв. см. А 74 дБ SPL = 0.1 Паскаль = 1 микробар = 1 дин/кв. см.

Акустическая характеристика:

приемники давления; градиента давления; комбинированные.

Характеристикой направленности называют зависимость чувствительности микрофона от направления падения звуковой волны по отношению к оси микрофона. Она определяется отношением чувствительности М_α при падении звуковой волны под углом α относительно акустической оси микрофона к его осевой чувствительности: φ = M_α/M₀

• Ненаправленные микрофоны - приемники давления,

• Двусторонне направленные - приемники градиента давления сила, действующая на движущуюся систему микрофона, определяется разностью звуковых давлений на двух сторонах диафрагмы. То есть, звуковое поле действует на две стороны диафрагмы. Характеристика направленности имеет вид восьмерки.

• одностороннего направления - комбинированного типа. Их диаграммы направленности близки по форме к кардиоиде, поэтому нередко их называют кардиоидными. Модификации микрофонов, имеющих еще меньшую направленность, чем кардиоидные, называют суперкардиоидными и гиперкардиоидными, однако эти разновидности, в отличие от кардиоидного микрофона, также чувствительны к сигналам с противоположной стороны.

Уровень шумов микрофона N_ш определяется отношением эффективного напряжения на выходе микрофона при отсутствии звукового поля U_ш к напряжению U₁ при наличии звукового поля с эффективным давлением в 0,1 н/м²: N_ш = 20 lg U_ш/U₁, дБ.