Типы микрофонов. 

В мире современной музыки ни одно выступление на сцене рок или поп певца не может обойтись без микрофона. Сценический микрофон - это прибор индивидуального пользования, как расческа или зубная щетка. И не только потому, что некоторые вокалисты любят буквально обсасывать микрофон во время пения. Дело в том, что существует огромное множество различных типов микрофонов и фирм, занимающихся их производством, и выбор микрофона зависит не только от целей, для которых он предназначается, но и от индивидуальных особенностей тембра вашего голоса и манеры пения.


Существует три основных типа микрофонов: ленточный, динамический и конденсаторный.


Наибольшее распространение получили динамические микрофоны, состоящие из мембраны и прикрепленной к ней маленькой катушки, помещенной в поле постоянного кольцевого магнита. Мембрана, колеблющаяся под действием звукового давления, перемещает катушку, в которой при пересечении звуковых линий магнитного поля создаются токи, соответствующие звуковым колебаниям. Простейший микрофон, постоянно используемый в телепроизводстве, по существу представляет собой миниатюрный электрогенератор. Как в динамо-машине электростанции, в динамическом микрофоне имеется катушка провода, подвешенная в магнитном поле. Катушка укреплена на мембране из пластика или фольги. Звуковые волны вызывают колебания мембраны, катушка движется в поле, и (вспомним школьный курс физики) вызывает электричество. Электричество получается путем прямого преобразования звукового давления, и для того чтобы обеспечить приемлемый по величине сигнал, это давление должно быть довольно высоким. Динамические микрофоны не столь чувствительны, как конденсаторные (второй тип микрофона, широко используемый в телепроизводстве), и вырабатываемого ими напряжения недостаточно для подключения к камкодеру напрямую. Зато благодаря простоте механической конструкции и довольно высокой прочности они меньше подвержены воздействию влаги и колебаний температуры, а прямое преобразование звука означает отсутствие искажений и электронного шума. Обычно такие микрофоны малочувствительны к посторонним звукам, которые возникают при их перемещении, что особенно важно для записи интервью. Динамический микрофон по своему устройству очень похож на обычный головной телефон (как электрогенератор похож на электродвигатель). Собственно говоря, головной телефон можно подсоединить к чувствительному микшерному входу и использовать в качестве аварийного угольного микрофона. Такие микрофоны просты в сборке и поэтому недороги. Поскольку мембрана достаточно прочна, сломать такой микрофон гораздо сложнее (но практика показала, что можно). Занятен принцип работы ленточного микрофона: очень тоненькая алюминиевая ленточка почти свободно висит в магнитном поле. Ее колебания зависят от звукового давления по обеим ее сторонам. Ленточка очень чувствительна к ветру: подув на такой микрофон, можно запросто выдуть из него ленточку. Он основан на том же принципе, что и динамический, но не имеет мембраны. Вместо нее используется маленькая полоска фольги, подвешенная в сильном поле и приводимая в движение непосредственно звуковой волной. Благодаря такой конструкции ленточный микрофон точнее передает звуки, особенно не слишком слабые, такие как речь, и поэтому хорошо подходит для речевого вещания. Но эти устройства почти никогда не применяются при видеосъемке: они слишком тяжелы для ручной штанги и не очень чувствительны. А, кроме того, сильный ветер может сбить ленту с правильного положения, что потребует дорогостоящего ремонта. Понятно, что в концертной практике такие микрофоны не нашли применения. Довольно редко их еще можно встретить на радио или в звукозаписывающих студиях в качестве раритета. 
Часто применяемый в звукозаписи конденсаторный тип микрофона. Такой микрофон состоит из очень тонкой мембраны и находящегося совсем близко параллельного ей электрода. Для того чтобы эта система превратилась в конденсатор, необходим источник питания. Колебания мембраны приводят к изменению емкости конденсатора и появлению сигнала. Сигнал этот слабый, и его обычно усиливают встроенным предусилителем. Мембрана очень тоненькая и подвижная, поэтому конденсаторные микрофоны более чувствительны, чем динамические. Но им необходим источник питания - батарейка, отдельный блок питания или подключение к пульту с фантомным питанием (когда напряжение питания передается по тем же проводам, что и сигнал от микрофона). Конденсаторные микрофоны обычно дороже динамических, они менее устойчивы к механическим повреждениям. Конденсаторный микрофон более точно воспроизводит ваш восхитительный вокал (со всеми плюсами и минусами). Вы услышите все ваши охи-вздохи, "слюни", "барашки", и другие маленькие радости звука. По сравнению с динамическими высококачественные конденсаторные микрофоны более чувствительны к слабым звукам и их изготовление обходится дешевле, поэтому они обычно применяются в недорогих комплексных системах. В конденсаторном микрофоне звук не преобразуется в электричество, а модулирует напряжение, вырабатываемое отдельным источником. Металлизированная электрически заряженная пластиковая мембрана устанавливается вблизи жесткой пластины. Когда под действием звука мембрана колеблется, с нее на пластину поступает микроскопический, но переменный поток электронов. Поскольку этот сигнал слишком слаб, чтобы посылать его на запись (он потухает при прохождении даже через короткий кабель), в самом микрофоне устанавливается небольшой предусилитель. Диафрагма от источника питания предусилителя заряжается до пары сотен вольт. Это обеспечивает высокую чувствительность микрофона
(или, что то же самое, очень низкие собственные шумы), и такая конструкция считается предпочтительной для высококачественных студийных и подвесных микрофонов. Но сообщить заряд небольшому предмету можно не только электрическим, но и химическим способом - подобно тому, как изготавливают статически заряженные тампоны для удаления пыли. Так был создан вездесущий электретный конденсаторный микрофон, который можно найти практически где угодно, от сотового телефона до кинокамеры. Миниатюрные электретные кулонные микрофоны бывают настолько маленькими, что их почти невозможно увидеть невооруженным глазом. Полноразмерные электретные микрофоны (стоимостью $75 - 500 в зависимости от конструкции и диаграммы направленности) хорошо подходят в качестве подвесных устройств при видеосъемке. Все конденсаторные микрофоны нуждаются в питании для предусилителя, но способы подачи этого питания различны и несовместимы друг с другом. Если у камеры имеется микрофонный вход в виде мини-гнезда, то низкое постоянное напряжение может подаваться непосредственно на звуковую мембрану. При этом могут возникать искажения сигнала микрофонного уровня, поступающего с микшера или радиоприемника. В таком случае необходим адаптер - с блокирующей емкостью или трансформаторный (последний также обеспечивает сбалансированное подключение). Кстати, термины "конденсатор" и "емкость" в электронике означают одно и тоже, но первый чаще относится к микрофонам, а второй - к элементам схем. Полноразмерные студийные микрофоны питаются либо от встроенной батареи, либо по методу "фантомного питания", когда низкое постоянное напряжение подается сразу на оба провода симметричного звукового кабеля, а второй полюс подключается к его экранной оплетке. Динамический микрофон, который не нуждается в питании, вообще не почувствует фантомную запитку (конечно, в том случае, если он правильно подключен по симметричной схеме; при неправильном подключении напряжение может повредить микрофон, так что лучше отключать фантомную запитку, если в ней нет особой необходимости). Миниатюрные электретные петличные микрофоны имеют встроенную батарею в соединительной вилке или используют фантомное питание. При подключении в беспроводных системах они питаются от батареи передатчика. При первой подаче напряжения конденсаторный микрофон может издать громкий хлопок, поэтому при замене батареи и подключении микрофона к источнику фантомного питания регулятор громкости рекомендуется отключать. Начинающим вокалистам, еще не владеющим тонкой нюансировкой звука лучше отдать предпочтение опять же динамическому микрофону - на мелкие изменения в тембре он обычно не реагирует. Но при записи вокала на студии без конденсаторного микрофона вам не обойтись. Одной из важнейших характеристик микрофона (после цены) является зависимость чувствительности и амплитудно-частнотных характеристик от направления прихода звуковых волн, называемая диаграммой направленности. От нее зависит на каком расстоянии ото рта необходимо держать микрофон при пении и какое количество посторонних звуков будет улавливать ваш микрофон. Вот основные виды пространственных характеристик направленности микрофонов: ненаправленные, широкая кардиоида, кардиоида, супер, гипер, восьмерка, лепесток. Они относятся как к динамическим, так и к конденсаторным микрофонам. Первоначально при развитии электроакустики полагали, что наилучшим микрофоном будет ненаправленный - теоретически одинаково воспринимающий звук со всех направлений. Однако на практике оказалось, что он чрезмерно чувствителен к реверберации, создавая эффект "отдаления" источника звука и подчеркивая дефекты акустики помещения. Эту проблему пытались решить, заглушая студию и приближая микрофон. Но звук все равно получался неестественным, а в заглушенной студии было трудно работать музыкантам. Для устранения проблемы стали использовать направленные микрофоны, а ненаправленные используют в измерительных приборах. Остронаправленные микрофоны-пушки позволяют работать очень избирательно , воспринимая лишь необходимый вам сигнал среди подобных. Такие микрофоны часто используются на телевидении, когда необходимо взять интервью в шумном окружении, а также на съемочной площадке кинофильмов. Микрофоны с восьмерочной диаграммой получили широкое распространение в радиовещании, особенно при записи диалогов. Его плоскость нулевой чувствительности ориентирована так, что позволяет подавить наиболее неприятные отражения. Все остальные диаграммы получаются как промежуточные между восьмеркой и ненаправленной. Какие же комбинации представляют практический интерес? По способности микрофона подавлять звуки, приходящие с противоположной стороны, наилучшим оказывается кардиойдный микрофон, т.к. он вообще не должен принимать звук "точно сзади". Но поскольку основные источники шума (барабанщик, гитарист и т.д.), а также источники обратной связи (мониторы и колонки), часто расположены по бокам, тут стоит призадуматься. Если вы работаете один на большой сцене, т.е. источник шума - толпа - находится позади микрофона, а источники обратной связи (мониторы, колонки) удалены, вас вполне устроит традиционная кардиоида. Если на маленькой сцене вы зажаты между мониторами и колонками, которые постоянно "заводятся", или ваш микрофон вечно ловит тарелки (издержки живого исполнения), то лучше пользоваться супер или гиперкардиоидой, обеспечивающие подавление звука в зоне нулевой чувствительности в боковых конусах с углами 106 - 140 соответственно. По-разному реагируют микрофоны и на приближение - удаление источника звука. Если вы любитель "ручной компрессии", т.е. приближения-удаления микрофона для достижения определенной динамической палитры, ваш выбор, безусловно, ближе к конденсаторному супер или гиперкардиоидному микрофону. Такие микрофоны используют джазовые певицы, вокалисты стилей соул, R&B, музыки свит. Если вы любитель поколбаситься на сцене, обладатель мощного ровного вокала или репер, то ваш выбор - динамический кардиойдный или гиперкардиойдный микрофон. Следует обратить внимание на маленькие отверстия с задней стороны микрофона (у ручки). Их акустическое сопротивление диаметр подобраны так, чтобы обеспечивать определенную пространственную характеристику. При закрытом отверстии микрофон становится ненаправленным. Вот почему не надо зажимать в кулаке головку микрофона - это может привести к "завязке", дикому писку при возникновении обратной связи с системой звукозаписи. Последние годы получили большое распространение различные виды радиомикрофонов. Фактически они представляют собой те же типы микрофонов, которые мы обсудили, снабженные радиопередатчиком. Некоторые модели радиомикрофонов представляют из себя только "ручку" с антенной, к которой вы можете присоединить ваш любимый микрофон. Необходимо иметь в виду технические параметры изделий. На ваш выбор предлагаются приемники с 1 и 2 антеннами. Оптимальными являются две антенны, т.к. в таком случае ваш приемник способен выбрать наиболее оптимальный сигнал по интенсивности соотношения сигнал-шум. Профессиональный радиомикрофон работает на частотах разрешенных для подобного использования в стране, но стоит тщательно проверять частоты радиоаппаратуры, работающей на вашей концертной площадке, чтобы волны не совпадали. В дешевых непрофессиональных микрофонах частота отстроена "на шару", поэтому не удивляйтесь, если вместо вашего вокала вы услышите переговоры милиции или позывные радиостанции. Это было бы очень весело, если бы не маленькая деталь - милиционеры тоже смогут зацепить ваш восхитительный вокал. В вашей практике вы также сможете повстречаться с другими видами микрофонов - петличный (часто используется для интервью), головной (крепящийся соответственно на голове и, как правило, оснащенный ушным монитором), а также различные виды маленьких микрофонов, которые крепятся к волосам или деталям одежды (обычно используются в музыкальных постановках). Они могут представлять собой различные типы из вышеперечисленных микронов. 
Другие типы: В пьезоэлектрическом микрофоне на мембране укреплена кристаллическая или керамическая пластинка, которая вырабатывает электрическое напряжение при изгибе, а принцип действия угольного микрофона основан на электропроводном устройстве порошка угля, находящегося под давлением. Эти два типа микрофонов отличаются невысокой точностью передачи звука и большим уровнем шума, поэтому они почти вышли из употребления; вместо них применяются дешевые электретные микрофоны.