|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Modern mikrofonlar ve uygulamaları. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ses Mikrofon, ses güçlendirme sistemlerinin, amatör ve profesyonel ses kayıt cihazlarının, radyo ve televizyon yayın stüdyolarının vazgeçilmez bir özelliğidir. Multimedya sistemlerinin gelişmesiyle birlikte günümüzde birçok bilgisayar için standart bir harici bileşen haline gelmiştir. Bu makalede mikrofonların tasarımı, en önemli özellikleri ve belirli uygulama koşulları için en uygun mikrofonun nasıl seçileceği anlatılmaktadır. Bu yazımızda, iç yapısına ve amacına göre mikrofon seçimine ilişkin genel yaklaşımı anlatmaya çalışacağız, ayrıca ses kaydı meraklıları ve sadece bu alanda özel bilgisi olmayan herkes arasında ortaya çıkabilecek bazı soruları yanıtlamaya çalışacağız. Bunun için çeşitli tasarım ve çeşitlerini anlatarak hem yerli hem de yabancı modellerden örnekler vereceğiz. Mikrofon nedir? Mikrofon, havadaki akustik ses titreşimlerini elektrik sinyallerine dönüştüren elektro-akustik bir cihazdır. Herhangi bir ses kaydı, ses yükseltme veya konuşma iletişim yolunun ilk bağlantısıdır. Özellikleri ve çalışma koşulları, tüm yol boyunca sinyalin kalitesini büyük ölçüde belirler. Ses sinyallerindeki birçok bozulma türü (doğrusal olmayan, geçici, akustik koşulların ve perspektifin iletilmesinin özellikleri) ve çeşitli parazitler (rüzgar, titreşim, akustik), genellikle yararlı bileşenlerde önemli bir bozulma olmadan sonraki sinyal işleme ile ortadan kaldırılamaz. Mikrofonda ses titreşimleri elektrik sinyallerine dönüştürüldüğünde birbiriyle ilişkili çeşitli fiziksel işlemler meydana gelir. Buna göre mikrofon bir dizi işlevsel birim olarak düşünülebilir. İlk bağlantı akustiktir, ses dalgalarının alıcısıdır. Ses kaynağının yarattığı ses (titreşim) basıncı akustik giriş (veya girişler) üzerinde etki eder. Alıcı ile ses alanı arasındaki etkileşim sonucunda, ses sinyalinin frekansına, mikrofon gövdesinin boyutuna, şekline ve akustik girişlerine, aralarındaki mesafeye, ses açısına bağlı olarak mekanik bir kuvvet oluşur. mikrofonun akustik eksenine göre ses dalgasının görülme sıklığı ve ses alanının doğası. Alıcı tipi, yönlenme karakteristiği (DC) gibi önemli bir parametreyi belirler. İkinci bağlantı akustik-mekaniktir; belirli bir frekans aralığında, alıcı tarafından üretilen kuvveti, hareketli elemanın salınım hızının (dinamik mikrofonlar için) veya yer değiştirmesinin (yoğunlaştırıcı mikrofonlar için) büyüklüğü ile eşleştirmeye yarar. elektromekanik mikrofon dönüştürücü. Bu bağlantının özellikleri, mikrofon kapsülünün içinde bulunan çeşitli boşlukları, yarıkları, delikleri, hacimleri, gözenekli elemanları yapısal olarak temsil eden, içerdiği akustik-mekanik elemanların göreceli konumu, boyutu ve frekans bağımlılığı ile belirlenir. Bu bağlantı, mikrofonun frekans hassasiyet tepkisini (FSR) belirler ve geniş bir frekans aralığında CN oluşumuna önemli ölçüde yardımcı olur. Üçüncü bağlantı olan elektromekanik, jeneratör modunda bir mikrofonda çalışan ve hareketli bir elemanın mekanik titreşimini (hızı veya yer değiştirmesi) elektromotor kuvvete (EMF) dönüştüren bir elektromekanik dönüştürücüdür. Dönüştürücünün verimliliği elektromekanik bağlantı katsayısı ile karakterize edilir. Dönüştürücü mikrofonun hassasiyetini belirler. Dördüncü bağlantı elektriklidir. Dönüştürücüyü sonraki amplifikasyon cihazıyla eşleştirme işlevini yerine getirir (örneğin, yoğunlaştırıcı mikrofonlarda kapsülün yüksek kapasitansını sonraki amplifikasyon cihazının nispeten düşük empedans girişiyle eşleştirir). Bazı mikrofon modellerinde elektrik bağlantısı aynı zamanda mikrofonların frekans tepkisini de düzeltir. Alıcı ve dönüştürücü tipleri mikrofonların belirleyici unsurlarıdır. Akustik-mekanik ve elektrik bağlantıları, ana görevi faydalı sinyalde minimum kaybı sağlamak ve çıkış sinyalinin gerekli frekans yanıtını elde etmek olan eşleşen birimlerdir. Mikrofonlar genellikle üç ana kritere göre sınıflandırılır: alıcı tipi, dönüştürücü tipi ve amaç (çalışma koşulları). Mikrofonlar nasıl sınıflandırılır? Alıcı türü, mikrofonun ana özelliklerinden biri olan yön özelliğini belirler. Yönlülük özelliği, belirli bir frekanstaki mikrofon duyarlılığının ses dalgasının geliş açısına bağımlılığıdır. Alıcı türüne göre mikrofonlar aşağıdaki gruplara ayrılır. Basınç alıcıları (yönsüz, “sıfır sıra”, “dairesel”). Bunlarda ses, hareketli elemana (zar, diyafram) yalnızca tek taraftan etki eder. Sonuç olarak, mikrofonun boyutlarının ses dalga boyuna göre küçük olduğu düşük ve orta frekanslarda, mikrofonun hassasiyeti sesin farklı geliş açılarında pratik olarak değişmez. Gradyan veya basınç farkı alıcıları (yönlü). İki tipte gelirler: Tek yönlü alıcıların CV şeklindeki farklılıklar, hem girişlerin asimetri derecesine hem de akustik-mekanik bağlantının iç yapısının akustik-mekanik parametrelerinin büyüklüğüne göre belirlenir. Bu tip alıcıların yönlülük özellikleri (diyagramları) Şekil 1'de grafiksel olarak sunulmaktadır. XNUMX.
Mikrofon hassasiyeti özellikleri: 1 - çok yönlü (yönsüz), 2 - çift yönlü, 3-5 - kardioid İncirde. Şekil 2, çok yönlü (a), çift yönlü (b) ve tek yönlü (c) mikrofonların yapım ilkesini şematik olarak göstermektedir.
Kombinasyon mikrofonları veya değişken CV'li mikrofonlar bazen özel bir grupta sınıflandırılır. Bu mikrofonlarda, çok yönlü (eğri 1) ve çift yönlü (eğri 1) iki alıcıdan veya 2 o döndürülmüş iki kapsül kardiyoit mikrofondan gelen elektrik sinyallerini birleştirerek aileden hemen hemen her CN'yi (bkz. Şekil 180) elde edebilirsiniz (bkz. Şekil XNUMX). elektriksel olarak birleştirilmiş) ve ayrıca çift membranlı yoğunlaştırıcı mikrofonlardaki sabit elektrotun veya membranların yarılarındaki polarizasyon voltajını değiştirerek. Özel bir grup, yararlı sinyalin kaynağına yaklaşmanın mümkün olmadığı durumlarda kullanılan, oldukça yönlü mikrofonlarla temsil edilir. Akut CN bunlarda birkaç farklı şekilde gerçekleştirilir. "Bigradient" veya "bicardioid" (ikinci derece gradyanlar), antifazda bağlanan sekiz şeklinde veya "kardioid" CN'ye sahip iki özdeş, uzaysal olarak aralıklı ve eş eksenli olarak yerleştirilmiş kapsüllerden oluşan mikrofonlardır. Bu tür alıcıların frekans aralığı son derece sınırlıdır. Yüksek yönlü mikrofonlar arasında en yaygın olanı, arka ucunda çok yönlü veya tek yönlü bir mikrofon kapsülünün bulunduğu delikli veya yarıklı bir tüpten oluşan "gezer dalga" (girişim) mikrofonlardır (Şekil 3).
Tüpün içindeki delikler (yuvalar), kapsüle yaklaştıkça akustik direnci artan kumaş veya gözenekli malzeme ile kaplıdır. CN'nin alevlenmesi, tüpün deliklerinden geçen kısmi ses dalgalarının girişimi nedeniyle elde edilir. Ses cephesi tüpün eksenine paralel hareket ettiğinde, tüm kısmi dalgalar hareketli elemana aynı anda ve aynı fazda ulaşır. Ses eksene açılı olarak yayıldığında, bu dalgalar kapsüle, karşılık gelen delikten kapsüle olan mesafeye göre belirlenen farklı bir gecikmeyle ulaşır ve hareketli elemana etki eden basıncın kısmen veya tamamen dengelenmesi meydana gelir. Bu tür mikrofonlarda CN'nin gözle görülür bir şekilde artması, tüpün uzunluğunun ses dalgası uzunluğunun yarısından fazla olduğu bir frekansta başlar; Artan sıklık ile CN daha da kötüleşir. Bu nedenle, bir metreye veya daha fazlasına ulaşabilen bu tür mikrofonların önemli bir uzunluğu olsa bile, 150...200 Hz'nin altındaki frekanslarda CN yalnızca kapsül tarafından belirlenir ve genellikle kardioid veya süperkardioide yakındır. Üçüncü, gerçekten yaygın olan oldukça yönlü mikrofon türü reflekstir. Bu mikrofonlarda, çok yönlü veya tek yönlü CN'li bir kapsül, parabolik bir reflektörün odağına yerleştirilir (Şekil 4).
Bu durumda parabolün özelliklerinden dolayı ses dalgaları yansımadan sonra parabolün odağında, kapsülün hareketli elemanının bulunduğu yerde yoğunlaşır ve ona aynı fazda ulaşır. Parabol eksenine açılı olarak gelen ses dalgaları mikrofona ulaşmadan reflektör tarafından dağıtılır. Bir reflektör sisteminde, CN, bir girişim sistemine göre daha fazla frekansa bağımlıdır ve düşük frekanslarda pratik olarak yönsüz durumdan (reflektör çapı ses dalga boyundan daha küçük olan) yüksek frekanslarda dar bir loba kadar değişir. Bu tür mikrofonların frekans tepkisi, oktav başına yaklaşık 6 dB'lik bir eğimle yüksek frekanslara doğru bir artışa sahiptir ve bu genellikle elektriksel olarak veya özel bir kapsül tasarımıyla telafi edilir. Dönüştürücü tipine göre mikrofonlar hangi gruplara ayrılır? Elektromekanik dönüştürücünün tipine bağlı olarak mikrofonlar karbon, elektromanyetik, piezoelektrik, elektrodinamik (dinamik) ve kondenser (elektrostatik) olarak ayrılır. Profesyonel mikrofonlarda (iletişim mikrofonları ve taşımada seslendirme mikrofonları hariç), genellikle son iki dönüştürücü türü kullanılır. Bu nedenle onlara daha ayrıntılı olarak bakalım. Dinamik mikrofonlar ise bobin ve şerit olarak ikiye ayrılır. En basit yapıları şematik olarak Şekil 5'de gösterilmektedir. 0,4 (sırasıyla a ve b). İlk seçenekte, silindirik çerçevesiz bir bobin (genellikle iki ve daha az yaygın olarak dört katmanlı), radyal yönde düzgün bir manyetik alanın oluşturulduğu manyetik devrenin halka şeklindeki boşluğuna yerleştirilir. Bobin, süspansiyon görevi gören oluklu bir yaka ile kubbe şeklindeki bir diyaframa yapıştırılmıştır. Diyafram (polimer malzemeden yapılmış) ses basıncının etkisi altında salındığında, bobin teli boşluğun manyetik alanını geçer (genişliği genellikle 0,6...20 mm'dir) ve bobinde bir emk indüklenir. . Mikrofonların kalıcı mıknatısları, yüksek artık indüksiyon ve zorlayıcı kuvvete sahip özel malzemelerden yapılmıştır. Böyle bir bobinin çeşitli modellerdeki aktif direncinin değeri genellikle 600...XNUMX Ohm arasında değişir.
a) dinamik mikrofon b) şerit mikrofon 1 - oluklu yakalı kubbe şeklinde diyafram, 2 - silindirik bobin, 3 - mıknatıs, 4 - manyetik devre, 5 - oluklu folyo bant, 6 - manyetik boşluk Kural olarak, bu tip dönüştürücüye sahip mikrofonlar çok yönlü veya tek yönlü olarak yapılır. İkinci durumda, manyetik sistemin gövdesinde, ikinci girişte aktif akustik direnç uygulayan ipek veya diğer gözenekli malzeme ile kapatılmış delikler açılır. Aralığı düşük frekanslara doğru genişletmek için, bu tür mikrofonlar genellikle farklı bölümlerdeki tüpler ve delikler aracılığıyla dahili olarak bir mıknatısa bağlanan ek kapalı hacimler kullanır. Bu tür yerli mikrofonlara bir örnek, çok yönlü mikrofon MD-83'ün yanı sıra, şu anda Mikrofon-M LLC (St. Petersburg) tarafından üretilen konuşma sesi yükseltme sistemleri için tek yönlü yönlü mikrofonlar MD-97 ve MD-91'dir. Elektromanyetik girişimi (AC arka planı) telafi etmek için, bobin mikrofonları genellikle ses bobini ile seri halinde olan ve genellikle manyetik bir sisteme sarılan bir antifon bobini içerir. Bobinler, üzerlerinde indüklenen ve her iki bobinde uyarılan arka plan gerilimleri karşılıklı olarak telafi edilecek şekilde açılır. Şerit dönüştürücüde (Şekil 5, b), hareketli bir eleman olarak birkaç mikron kalınlığında oluklu (daha fazla esneklik sağlamak için) metal (genellikle alüminyum) şerit kullanılır ve kalıcı bir mıknatısın kutup uçları arasındaki manyetik alana yerleştirilir. aralarındaki boşluk genellikle yaklaşık 1,5...2 mm'dir. Şerit hem akım iletkeni hem de hareketli bir transdüser sistemi olarak hizmet eder. Bu tip dönüştürücüyle, "sekiz rakamı" CN'li (dönüştürücünün tam simetrisi nedeniyle), yönsüz (şeridin bir tarafını kaplayan akustik labirentli) ve daha az sıklıkla - tek yönlü bir mikrofon kullanılır. genellikle uygulanır. Şerit, bobinden farklı olarak 0,1...0,3 Ohm düzeyinde son derece düşük bir elektrik direncine sahiptir ve çıkışındaki sinyal voltajı, 20 Pa basınçta yalnızca 30...1 µV'dir; bu büyüklükle karşılaştırılabilir. mikrofon kablolarındaki elektrostatik girişim voltajının etkisi. Bu nedenle, şerit tarafından geliştirilen voltaj, öncelikle kalıcı alaşımlı bir ekrandaki mikrofon muhafazasına yerleştirilen bir yükseltici transformatör kullanılarak artırılır. Ses mühendisleri, şerit mikrofonlara özel olan başta yaylılar ve ziller olmak üzere birçok müzik enstrümanının tını aktarımının doğallığına, yumuşaklığına ve şeffaflığına dikkat çeker. Bu, hareketli elemanın (şeridin) hafifliği ve dolayısıyla düşük geçici distorsiyonlarla açıklanmaktadır. Dinamik mikrofonlarda ortodinamik dönüştürücü kullanmak da teorik olarak mümkündür ancak şu ana kadar ticari olarak üretilen mikrofon modellerinde uygulama alanı bulamamıştır. Dolayısıyla burada tasarımı üzerinde durmanın bir anlamı yok. Kondansatör (elektrostatik) mikrofonlar (CM), kapasitörün plakalarını oluşturan hareketli ve sabit olmak üzere iki elektrota sahiptir (Şekil 6). Hareketli elektrot, metal folyodan veya birkaç mikron kalınlığında metalize polimer filmden yapılmış bir zardır. Ses basıncının etkisi altında, sabit bir elektroda göre salınır, bu da kapsülün (kapasitörün) dinlenme durumuna göre kapasitansında bir değişikliğe yol açar. CM'de kapasitanstaki değişimin büyüklüğü ve dolayısıyla çıkış elektrik sinyali ses basıncına karşılık gelmelidir. Çıkış voltajının genlik ve frekans bakımından ses basıncıyla eşleşme derecesi, belirli bir mikrofonun frekans tepkisini ve dinamik aralığını belirler. Herhangi bir CM'nin ayrılmaz bir parçası, dönüştürücünün elektriksel empedansını sonraki amplifikasyon cihazıyla eşleştiren bir birimdir. CM'nin bu elektriksel bağlantısı yüksek frekanslı ve düşük frekanslı tipte olabilir. Yüksek frekanslı dönüşüm tipinde CM kapsülü, yüksek frekanslı jeneratör devre devresine (birkaç MHz düzeyinde) bağlanır. Bu durumda, RF sinyalinin frekans modülasyonu elde edilir ve yalnızca demodülasyondan sonra bir ses frekansı sinyali oluşturulur. Kapsülün bu şekilde dahil edilmesi polarizasyon voltajı gerektirmez; mikrofonun kendi gürültüsünün düşük seviyesi ile karakterize edilir. Bununla birlikte, mikrofondaki yüksek frekans devresi, esas olarak frekans stabilizasyonunun zorluğu nedeniyle yaygın olarak kullanılmamaktadır ve ses aralığı mikrofonlarının endüstriyel modellerinde nadiren bulunmaktadır. Çalışma prensiplerinin ve CM türlerinin daha sonraki sunumunda, çoğu modern CM modelini içeren düşük frekanslı bağlantılı CM'yi kastedeceğiz. Bunlarda ses basıncının elektrik sinyaline dönüşümü dış veya iç (elektret) polarizasyonla gerçekleşir. Dış polarizasyonlu bir sistemdeki CM (Şekil 6), elektrotlardan, 10...100 μm hava boşluğuna sahip 20...40 pF kapasiteli düz bir kapasitör oluşturur; 0,5...2 GOhm, harici bir voltaj kaynağı UП'den şarj edilir. Membran, ses basıncının veya basınç farkının etkisi altında salındığında, RC devresinin büyük zaman sabiti nedeniyle plakalardaki yük değişmeden kalır. Membranın titreşimlerinden kaynaklanan alternatif voltaj bileşeninin büyüklüğü ve buna karşılık gelen kapasitans değişikliği, membranın yer değiştirmesi ile orantılıdır.
a) çok yönlü mikrofon: b) iki yönlü mikrofon 1 - metalize film, 2 - kalibre edilmiş yalıtım yastığı, 3 - sabit elektrot Yaklaşık yirmi yıl önce hem yurt dışında hem de ülkemizde harici bir polarizasyon voltajı kaynağı gerektirmeyen elektret kondenser mikrofonların endüstriyel üretimine başlandı; membran olarak dış kısmı metalize edilmiş bir polimer elektret filmi kullanıyorlar. Bu film bilinen yöntemlerden biriyle polarize edilir ve uzun süre sabit bir yüzey yükünü muhafaza etme özelliğine sahiptir. Böylece dış kaynak yerine iç kaynak kullanılır. Aksi takdirde, böyle bir dönüştürücünün çalışması temelde geleneksel bir CM'den farklı değildir. NIIRPA'da 80'lerin başında bir dizi tek yönlü ve çok yönlü yoğunlaştırıcı mikrofon geliştirildi, ancak bunların çoğu şu anda çeşitli nedenlerden dolayı üretim dışı. Son zamanlarda, yeni mikrofon modelleri geliştirilirken, elektret malzemesi bir şekilde sabit bir elektroda uygulanır, bu da elektret filme kıyasla önemli ölçüde daha yüksek mekanik parametrelere sahip daha ince metal ve polimer filmlerin membran olarak kullanılmasını mümkün kılar. Bu, kapsülün aynı duyarlılığıyla, hem alçaklara doğru (kalınlığın azalması ve dolayısıyla zarın bükülme sertliği nedeniyle) hem de yükseğe doğru (zarın bükülme direnci nedeniyle) genişleyen, daha geniş bir nominal yönlü alım frekansı aralığına sahip olmasına olanak tanır. membranın kütlesinde azalma) ses frekansları. Bu tür profesyonel mikrofonlara bir örnek olarak, St. Petersburg işletmeleri tarafından üretilen kardioid tek membranlı elektret mikrofon MKE-13M (Microfon-M) ve daha düşük olmayan çok yönlü yaka mikrofonu MKE-400 (Nevaton) verilebilir. özellikleri yabancı şirketlerin en iyi modellerine göredir (harici voltaj kaynağına sahip CM dahil) ve Batı Avrupa'daki stüdyolarda Rusya'dan daha popülerdir.
a) tek diyaframlı mikrofon: b) çift diyaframlı mikrofon 1 - membran 2 - sabit elektrot 3 - hava boşluğu 4-5 - akustik kanallar için delikler 6 - yalıtım halkası 7 - kalibre edilmiş contalar KM kapsüllerinin basitleştirilmiş bir tasarımı Şekil 7'de gösterilmektedir. 7. Şekillerden, uygun tasarım parametreleri seçimiyle tek diyaframlı yoğunlaştırıcı mikrofonun (küçük diyafram) tek yönlü (Şekil 7,a), yönsüz (bu durumda yuva 7 olmalıdır) olabileceği açıktır. kapalı) ve çift yönlü ( Şekil XNUMX, b). Çift membranlı bir mikrofonda (DCM veya büyük ikiz diyafram), her iki membran da elektriksel olarak aktif olabilir (Şekil 7b). DCM'de meydana gelen süreçlerin fiziği hakkında özel literatürde bulunabilecek ayrıntılara girmeden, DCM kapsülünün her yarısının akustik-mekanik açıdan kardioid yönlendirme özelliğine sahip ayrı bir mikrofon olduğunu söyleyebiliriz. ikinci akustik girişi, tek membranlı mikrofonlarda olduğu gibi bir yuva aracılığıyla ve ikinci (karşı) membran aracılığıyla yapılmayan ve bu mikrofonların maksimum hassasiyeti 180° döndürülen mikrofondur. Böyle bir mikrofona akustik olarak birleştirilmiş mikrofon da denir. DCM, akustik birleştirmenin yanı sıra elektriksel birleştirmeyi de uygular. Böylece, membranlardan birine (aktif) bir polarizasyon voltajı uygulayarak ve ikincisini (pasif) sabit bir elektroda kısa devre yaparak, doğru tasarım parametreleri seçimiyle tek taraflı CV'li bir mikrofon elde etmek mümkündür. bir kardiyoide yakın. İkinci membrana eşit büyüklükte ve işarette bir polarizasyon voltajı uygulandığında çok yönlü bir mikrofon elde ederiz. İkinci membrana eşit büyüklükte ve zıt işaretli bir polarizasyon voltajı uygulandığında, iki yönlü bir yön ("sekiz rakamı") elde ederiz. Ara durumlarda gerekirse herhangi bir CN alabilirsiniz (bkz. Şekil 1). Değiştirilebilir CN'ye sahip bu tür mikrofonların örnekleri arasında C414B-ULS (AKG), U87i ve U89i (Neumann) ile yerli MK51 (Nevaton) yer alır. Seçimlerinde kriter görevi gören mikrofonların temel özellikleri ve parametreleri nelerdir ve neden? Belirli çalışma koşulları için mikrofon seçerken, kullanımlarının belirli özelliklerine bağlı olarak tüm teknik ve operasyonel gereklilikleri dikkate almak gerekir. Bu bakımdan mikrofonların teknik özelliklerinin neyi belirlediğini net bir şekilde anlamak gerekir. Mikrofon seçerken dikkate alınması gereken temel teknik özellikler şunlardır: 1. dB cinsinden ölçülen hassasiyet frekans tepkisinin eşitsizliğiyle birlikte, faydalı sinyal spektrumunun doğru iletimi için bir kriter görevi gören nominal frekans aralığı. 2. Genellikle 1000 Hz frekansta normalize edilen ve mV/Pa cinsinden ölçülen serbest alan duyarlılığı ve bu değerle ilişkili bir parametre - mikrofonun kendi gürültüsünden kaynaklanan eşdeğer ses basıncı seviyesi (CM için) ve sıfır seviyesine göre dB cinsinden normalleştirilmiş: ro= 2x10-5 Pa. Herhangi bir sinyal dönüştürme ve yükseltme sistemi her zaman kendi gürültüsünü içerdiğinden ve mikrofon böyle bir sistemin ilk bağlantısı olduğundan, yarattığı yararlı sinyalin büyüklüğü tüm sistemin "sinyal/içsel gürültü" oranını belirler. Bu nedenle mikrofon hassasiyetinin azaltılması istenmeyen bir faktördür. Mikrofonun ürettiği frekans aralığının genişliğini artırma arzusunun, hassasiyetinin mutlak değerinde bir azalmaya yol açtığı da unutulmamalıdır. Öte yandan, mikrofonun frekans aralığı ne kadar geniş olursa, kendi sınırları dahilinde kararlı CN elde etmek de o kadar zor olur. 3. Yönlülük karakteristiği uzaysal seçiciliği, yani yararlı akustik sinyalin önemli genlik eşitsizliğine sahip olmadığı katı açının genişliğini belirler. Yararlı sinyalin kaynağından sabit bir mesafede bulunan CN, faydalı sinyalin kaynağına nispeten yakın bir mesafede, yani yankı yarıçapı içerisinde "faydalı sinyal/akustik gürültü" oranını belirler. CN ile yakından ilgili olan, mikrofonun uzak (kaynağa göre) alandaki yön özelliklerini belirleyen yönlülük katsayısı kavramıdır. Mikrofonun ekseni boyunca yer alan kullanışlı bir ses kaynağına olan hassasiyeti, mikrofonun etrafına dağıtılan (yayılan alana) veya başka bir deyişle aynı sinyal-gürültü oranına sahip olan parazit kaynaklarından birkaç kat daha yüksektir. Mikrofon girişi için, yönlü bir mikrofon, çok yönlü olana göre yararlı kaynaktan birkaç kat daha uzağa yerleştirilebilir. Yaklaşık olarak, küçük (ses dalga boyuna kıyasla) enine boyutlara sahip çok yönlü bir mikrofonun, yararlı sinyali 150...180°'lik bir katı açıda oldukça doğru bir şekilde algıladığını varsayabiliriz. Çok yönlü bir mikrofonun daha büyük boyutlarında, CV'si güçlü bir şekilde frekansa bağlıdır ve yüksek frekanslarda belirgin şekilde daralır, dolayısıyla bu durumda kapsama açısının 90°'den büyük olduğu düşünülemez. Sabit frekanslı HF'ye sahip bir kardioid mikrofon için kapsama açısı 120°, süperkardioid bir mikrofon için - 90°, hiperkardioid - 60°, iki taraflı yönlü (sekiz rakamı HF ile), kapsama açısı 60°'dir. Her tarafı. Yön katsayısının (“daire” ve “sekiz rakamı” CN'leri olan bir mikrofonun 1, “hiperkardioid” CN'leri - 4, “süperkardioid” - 3,7 olduğunu bilmek de faydalıdır (örneğin, ses güçlendirme sistemlerini hesaplamak için). , “kardioid” - 3 ve ortalama aralıktaki oldukça yönlü mikrofonlar için 5-7'ye ulaşabilir. 4. Po = 2x10-5 Pa'ya göre dB cinsinden ifade edilen maksimum ses basıncı seviyesi, harmonik distorsiyon katsayısının %0,5'i veya teknik dokümantasyonda belirlenen başka bir değeri aşmadığı seviyedir. Bu parametre, mikrofonun genlik tepkisinin doğrusallık sınırlarını gösterir ve kendi gürültü seviyesiyle birlikte mikrofonun dinamik aralığını ve dolayısıyla bir bütün olarak yolu belirler. 5. Genellikle 1000 Hz frekansta normalize edilen Ohm cinsinden toplam elektrik direnci modülü (empedans), mikrofonun çalıştığı yükün büyüklüğünü (amplifikatörün veya uzaktan kumandanın giriş empedansı) belirler. Kural olarak, faydalı sinyalin kaybını önlemek için yük değerinin, tüm frekans aralığı boyunca mikrofon empedansını 5-10 kat aşması gerekir. 6. Genel boyutlar, ağırlık, konektör tipi ve diğer tasarım özellikleri, mikrofonun belirli koşullarda kullanılma olasılığını değerlendirmemize olanak tanır. Belirli bir mikrofonun tüm gereksinimleri, amacına göre belirlenir. Mikrofonlar amaçlarına göre hangi gruplara ayrılır? Amaçlarına göre mikrofonlar üç büyük gruba ayrılır:
Profesyonel mikrofonlar amaç açısından da önemli ölçüde farklılık gösterir:
Ek olarak mikrofonlar, montaj koşullarına ve sinyal kaynağına göre konumlarına bağlı olarak tasarım açısından büyük farklılıklar gösterir:
Belirli bir tasarım ve amaca sahip bir mikrofon (örneğin, stüdyolarda kayıt için geniş bantlı bir yoğunlaştırıcı mikrofon) zayıf bir şekilde uyumlu veya hatta tamamen uyumlu olabileceğinden, belirli koşulları dikkate almadan mikrofon seçimi için herhangi bir özel öneride bulunmak son derece zordur. diğer koşullar ve amaçlar için kabul edilemez (örneğin, konferans sistemlerinde veya solistlere yönelik bir kılavuz olarak). Yalnızca belirli amaçlar için mikrofon seçerken uyulması gereken genel kuralları belirtmek mümkündür. Müzik ve sanatsal konuşmaların yayın stüdyoları ve kayıt stüdyoları (televizyon, film, gramofon kayıtları) en yüksek elektroakustik parametrelere sahip geniş bant mikrofonlarla donatılmalıdır. Bu nedenle, stüdyo koşullarında, kural olarak, geniş bir frekansa ve dinamik aralığa sahip, genellikle değiştirilebilir CN'li (tasarımı yukarıda tartışılan çift diyaframlı mikrofonlar) yoğunlaştırıcı mikrofonlar kullanılır. Listelenen avantajlara ek olarak, stüdyo CM'leri dinamik olanlardan 5-10 kat daha fazla duyarlılığa sahiptir ve hareketli CM sisteminin rezonansı nominal frekans aralığının üst sınırına yakın olduğundan ve çok yüksek bir frekansa sahip olduğundan neredeyse hiçbir duyulabilir geçici distorsiyona sahip değildir. Düşük kalite faktörü. Bu nedenle, kayıt stüdyolarında ve müzik ses güçlendirme sistemlerinde, küçük kardioid CM'ler, KM84, KM184 (Neumann), C460B (AKG) ve ev tipi olanlar - MKE-13M (Microfon-M) gibi evrensel enstrümantal mikrofonlar olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır. CM'lerin dezavantajları arasında genellikle güç kaynağı olan sabit bir voltaj kaynağına ihtiyaç duyulması, CM'lerin nemi iyi tolere edememesi ve ani sıcaklık değişimleri yer alır. İkincisi, yerleşik amplifikatör KM'nin giriş direncinin 0,5...2 GOhm değerine sahip olmasından kaynaklanmaktadır, bu nedenle yüksek nem ve çiy koşullarında, hava sıcaklığı değiştiğinde bu direnç azalır ve bu da yol açar. düşük frekansların “tıkanmasına” ve gürültünün artmasına. Bu nedenle CM, dış mekanlarda ve taşınabilir kurulumlarda nadiren kullanılır. Stüdyo koşullarında CM kullanımı herhangi bir zorluğa neden olmaz. Tek yönlü yönlendirmeli mikrofonlar, geniş bir açıda performans sergilerken ve bireysel müzik enstrümanı gruplarını net bir şekilde ayırmak için birkaç mikrofonla kayıt yaparken ve ayrıca yabancı gürültünün etkisini azaltmanın veya miktarını azaltmanın gerekli olduğu durumlarda kullanılır. Kaydedilen sinyaldeki yankılanma bileşeni. İki yönlü bir mikrofon, bir düet, diyalog, şarkıcı ve eşlikçiyi kaydederken, küçük müzik bestelerini (yaylı çalgılar dörtlüsü) kaydederken ve ayrıca yönsel gürültü kaynaklarını veya tavandan ve zeminden gelen güçlü yansımaları ayarlamak gerektiğinde kullanılır. Bu durumda mikrofon, gürültü kaynaklarına veya yansıtıcı yüzeylere karşı minimum hassasiyete sahip bir bölge ile yönlendirilir. Sekiz rakamlı HF'li bir mikrofon, bir solistin veya ayrı bir müzik enstrümanının sesinin düşük frekanslarını özel olarak vurgulamak istedikleri durumlarda, bu durumda mikrofonu icracıya yakın bir yere yerleştirmek istedikleri durumlarda da kullanılır. Burada, mikrofonun birinci ve ikinci akustik girişleri ses basınçlarından etkilendiğinde, ses dalgasının küreselliğinin ses kaynağına yakın bir mesafede tezahür etmesiyle ilişkili "yakın bölge etkisi" kullanılır. sadece faz bakımından değil aynı zamanda genlik bakımından da farklıdır. Bu etki en çok sekiz rakamlı mikrofonlarda fark edilir ve çok yönlü mikrofonlarda tamamen yoktur. Çok yönlü mikrofonlar, birden fazla mikrofonla kayıt yaparken, aynı zamanda çok nemli odalarda konuşma, şarkı söyleme, müzik kaydederken, çeşitli toplantıları ve yuvarlak masa konuşmalarını kaydederken bir odanın genel akustik ortamını aktarmak için kullanılır. Son zamanlarda, bu tür kayıtlar için, çok küçük boyutlu zarın masanın düzlemine paralel olarak yüzeyinden çok kısa bir mesafede yerleştirildiği ve mikrofonun kendisinin tasarlandığı "sınır katmanı" mikrofonları giderek daha fazla kullanılmaktadır. masaya veya yere yerleştirildiğinde pratik olarak yüzeyinin devamı olan küçük, düz bir nesne. Bu nedenle, böyle bir mikrofonun zarı masa yüzeyinden yansımaları almaz ve böyle bir mikrofonun CN'si, mikrofonun bulunduğu yüzeyin yönü ve boyutları ile belirlenir ve ses aralığında yakındır. bir yarım küreye. Bu tür "sınır katmanı" mikrofonlarının bir örneği C562BL (AKG) ve yerli modeller arasında MK403'tür (Nevaton). Yönsüz CM'ler ayrıca akustik ölçümler için mobilyalara veya kayıt cihazlarına yerleştirilmiş yakalayıcılar olarak da kullanılır. Stüdyolarda mikrofonlar yukarıda belirtilen özel durumlar dışında genellikle zemin standlarına veya vinç standlarına monte edilir. Kayıt sırasında mikrofon hareket ettirilmediğinden veya dokunulmadığından ve ayaklıklar zeminden iyi bir şok emilimi sağladığından, kural olarak stüdyo mikrofonları için titreşim duyarlılığı açısından özel bir gereklilik yoktur. Televizyonda, mikrofonun icracıyı çevreleyen durum dikkate alınarak hassas bir şekilde yerleştirilmesini gerektiren ses kaydının birçok ilkesi, esas olarak görsel gereksinimlere göre belirlenir. Bu nedenle çerçeveye giren mikrofonun boyutu küçük olmalı, parlamayı önleyen bir yüzeye sahip olmalı ve televizyonun rengini doğru şekilde aktarması garanti edilmelidir. Çerçevenin dışında hareketli stantlarda mikrofonlar kullanılmaktadır. Mikrofon iletim sırasında sık sık hareket ettiğinden, onu hava akımlarından ve titreşimlerden korumak için özel önlemler (harici amortisörler, rüzgar koruması) kullanılır. Ses kaynaklarından nispeten uzak mesafeler ve yüksek gürültü seviyeleri, yönlü ve çoğunlukla yüksek düzeyde yönlü mikrofonların kullanımını gerektirir. Video kameralar için, kural olarak, kardioid olanlara kıyasla biraz keskinleştirilmiş bir CN'ye sahip hafif, nispeten küçük boyutlu mikrofonlar kullanılır, yapısal olarak kamerayla uyumludur ve genellikle kamera çalışırken oluşan titreşim gürültüsünü azaltmak için mikrofon tasarımında özel önlemler kullanılır. video kaydı sırasında hareket eder. Örnek olarak MKE-24 ve MKE-25 (“Microfon-M”) mikrofonlarını kullanın. Profesyonel mikrofonların bir diğer grubu ise konser salonları ve tiyatrolarda müzik ve sanatsal konuşmalar için ses güçlendirme sistemleri ve bu tesislerden yayın yapmak içindir. Mikrofonların ses güçlendirme sistemlerinde (S3U) çalışmasının ana özelliği, hoparlörden gelen (doğrudan) veya hoparlörden yansıyan ses sinyali nedeniyle belirli frekanslarda parazitik akustik geri bildirimin oluşması sonucu kendi kendini uyarma olasılığıdır. tavanın duvarlarına veya mikrofonun diğer yüzeylerine. Bu olay genellikle salonlarda sondaj yapılırken ses basıncının miktarını sınırlar. C3U'nun kararlılığının arttırılması, hem özel elektronik sinyal işleme hem de aşağıda özetlenen birkaç basit hususla sağlanır. 1. Mikrofonun birincil sinyal kaynağına (şarkıcı, hoparlör, müzik enstrümanı) maksimum yakınlığı, ör. yaka (konuşma için) ve el mikrofonlarının kullanılması. Yaka mikrofonlarının genellikle çok yönlü olduğunu, dolayısıyla onları hoparlöre yaklaştırmanın frekans özelliklerini etkilemeyeceğini unutmayın. Genellikle tek yönlü olan el mikrofonları, yakın bir sinyal kaynağıyla çalışırken düşük frekanslardaki yükselişi telafi etmek amacıyla düşük frekansları "döndürmek" için özel önlemler alır. 2. Hoparlör ve mikrofonun hoparlörlerden ve yansıtıcı yüzeylerden mümkün olan maksimum mesafesi (mikrofon, sanatçının veya müzik enstrümanının ağzı hizasındaki standlarda). 3. Mikrofon mikrofonunun doğru seçimi ve çalışma ekseninin hem parazit kaynağına (yansımalar) hem de en yakın hoparlörlerin ve hoparlörlerin çalışma eksenine göre yönlendirilmesi. Araştırmamızın sonuçlarına göre C3U stabilitesi açısından en evrensel olanın süper kardiyoid CN'ye sahip bir mikrofon olduğunu, bunun özellikle 200 ila 3000 Hz aralığında önemli olduğunu burada belirtelim. C3U'da ve televizyon yayınlarında, sahnede veya sahnede olup biteni izleyen izleyiciyi rahatsız etmemesi için mümkün olduğunca küçük mikrofonlar tercih edilmelidir. Aynı nedenlerden dolayı parlak ve parlak renkli mikrofonlar kullanılmamalıdır. Tiyatro ortamlarında mikrofonlar genellikle aydınlatma donanımlarının oluşturduğu güçlü elektromanyetik alanlara maruz kalacakları rampa boyunca yerleştirilir. Burada güvenilir korumalı, simetrik çıkışlı mikrofonlar kullanmalısınız ve dinamik olanlarda bir antifon bobini bulunmalıdır. Bir konser salonunda, sahnede veya podyumda şok ve titreşim nedeniyle büyük rahatsızlık tehlikesi vardır ve bu nedenle çoğu standın genellikle tabanında bir titreşim emici bulunur ve standlara gömülü standlar genellikle bir şok emici cihaz içerir. Ancak masanın, zeminin veya podyumun sarsılmasından kaynaklanan titreşimlerin iletimini tamamen ortadan kaldırmazlar. Ayrıca solistlerin ağırlıklı olarak ellerinde kullandığı mikrofonların yanı sıra, konuşmacının kürsüye dokunma ihtimali de her zaman mevcut. Bu mikrofonlar titreşim koruması için özel önlemler sağlar: kapsül yastıklıdır veya mikrofon gövdesinden ayrılmıştır ve düşük frekansları kesmek için elektrikli filtreler kullanılır. Bu tür mikrofonların düzinelerce modeli birçok Avrupa şirketi (AKG, Sennheiser, Beyerdynamic), Amerikan (Electro-Voice, Shure) ve yerli şirketler - Bayton-2 tarafından üretilmektedir. Dinamik mikrofonların titreşime karşı yoğunlaştırıcı mikrofonlara göre temelde daha duyarlı olduğu ve yönlü mikrofonların basınç alıcılarından daha duyarlı olduğu unutulmamalıdır. Konuşma sesi güçlendirme sistemlerinde (konferans odaları, toplantı odaları, tiyatro salonları vb.), ana kriter konuşmanın anlaşılırlığıdır ve doğru tını iletimi değildir, bu nedenle mikrofonların frekans aralığını 100... Düşük frekansların "tıkanması" ile 10 Hz, 000...300 Hz'den başlayarak 400 Hz'de 10...12 dB'ye kadar. Bu tür mikrofonların örnekleri arasında D100, D541B, D558, C590 (AKG) modelleri ve ev tipi olanlar - MD-580, MD-91, MD-96 (Microfon-M) bulunur. Mikrofonun frekans aralığının neredeyse hiç anlaşılırlık kaybı olmadan 97...500 Hz'e kadar daraltılması mümkündür, ancak bu, konuşmacının sesinin tınısında gözle görülür bir bozulmaya yol açar ve bu da yüksek kaliteli C5000U konuşmasında istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle frekans aralığı 3...500 Hz ve hatta daha dar olan mikrofonlar yalnızca ses tınısının aktarımının gerekli olmadığı ancak eylemlerin, komutların, seslerin anlamlarının doğru bir şekilde iletilmesinin gerekli olduğu iletişim cihazlarında kullanılır. vesaire. C3U konuşması için mikrofonlardaki frekans aralığının 100...10 Hz'e daraltılması, konuşma tınısının anlaşılırlığı ve iletimi arasında belirli bir uzlaşmadır ve aynı zamanda aerodinamik (konuşmacının nefesinden gelen rüzgar), titreşim (sürtünme ve darbeler) spektrumu nedeniyle de tavsiye edilir. çoğu toplantı odası ve konferans olan zayıf zayıflatılmış odalarda yankılanma parazitinin yanı sıra, belirgin bir düşük frekans karakterine sahiptir. Bu nedenle, sinyal-gürültü oranı açısından bakıldığında, geniş bir düşük frekans aralığına sahip mikrofonların kullanılması tavsiye edilmez. Ayrıca C000U, hoparlörün yakınına yerleştirildiğinde düşük frekanslarda bir artışa neden olan ve standart 3 m mesafedeki serbest alan üzerinden alınan mikrofonun frekans yanıtındaki azalmayı telafi eden tek yönlü mikrofonlar kullanır. böyle bir düşüşün olmaması, düşük frekansların vurgulanmasına neden olur, bu da "mırıldanma" etkisine neden olur, mikrofonun "namlu" sesi, konuşma anlaşılırlığı azalır. Konuşma anlaşılırlığını ve vokal sesin şeffaflığını geliştirmek için, C1U mikrofonları genellikle 3...3 kHz ile 7...3 dB arasındaki frekanslarda frekans yanıtında yumuşak bir artışa sahiptir. Ayrı bir mikrofon grubu, hem televizyonda hem de C3U'da kullanılan göğüs plakası veya yaka mikrofonu olarak da adlandırıldıkları mikrofonları içerir. Yaka mikrofonu genellikle hafif ve küçük boyutlu, giysiye özel bir bağlantısı olan bir basınç alıcısıdır; bunlar örneğin mikrofonlar SK97-O (AKG), MKE10 (Sennheiser), KMKE400 (Nevaton). Bu tür mikrofonların kullanımının hem avantajları hem de dezavantajları vardır. Bariz avantajlar, konuşmacının ellerinin serbest olması ve mikrofonun istenen sinyalin kaynağına yakınlığıdır. Birkaç dezavantajı sıralayalım. Bu, düşük frekanslarda sesin rengini etkileyen mikrofonun göğüsle temasıdır; giyim türüne ve konuşmacının özelliklerine bağlıdır. Ek olarak, çoğu zaman güç kaynağını hoparlöre takacak hiçbir yer yoktur. Çoğu zaman mikrofon çene tarafından perdelenir ve ses varlık etkisini kaybeder; bazen burun tonları vurgulanır, bu da burun sesine ve anlaşılırlığın bozulmasına yol açar. Mikrofon kablosunun giysiye temas etmesi hışırtı seslerine neden oluyor. Ayrıca bu tür mikrofonları kullanmanın psikolojik zorlukları da bulunmaktadır. Dış mekanda kullanıma yönelik mikrofonlar her türlü hava koşulunda kullanıma uygun olmalıdır: yağmur, kar, rüzgar vb. Bu nedenle, yoğunlaştırıcı ve elektret mikrofonlarla karşılaştırıldığında sıcaklığa ve sıcaklığa karşı önemli ölçüde daha fazla dirence sahip olan dinamik mikrofonlar genellikle bu amaçlar için kullanılır. Sürekli tedarik gerektirmeyen daha güvenilirdir. Rüzgar gürültüsünü azaltmak için, bu tür mikrofonlar genellikle aerodinamik bir şekle ve harici bir rüzgar geçirmez kapağa sahiptir, çünkü genellikle el mikrofonlarında ve C3U konuşmasında kullanılan yerleşik rüzgar geçirmezlik, rüzgarlı koşullarda açık havada çalışmak için yeterli değildir. Sokaktan haber verirken, rüzgara, titreşime ve kazara meydana gelen darbelere karşı temelde daha az duyarlı oldukları için çok yönlü mikrofonların el mikrofonu olarak kullanılması daha tavsiye edilir. Aynı zamanda elbette bu tür mikrofonların tasarımları, titreşimlerin ve rüzgarın etkisini azaltmaya yönelik özel önlemleri dışlamamalıdır. Röportaj mikrofonlarına örnek olarak - F-115 (Sony) ve yerli mikrofonlar arasında - MD-83 (Microfon-M). C3U dış mekanda, iç mekandakiyle aynı nedenlerden dolayı, yönlü mikrofonlar kullanılmalıdır, ancak yine de yağmurun mikrofona bulaşma olasılığından kaçınmaya çalışmalısınız (kanopilerin, kabinlerin kurulumu vb.). Yazar: Ş.Vakhitov
Dökme maddelerin katılaşması
30.04.2024 İmplante edilmiş beyin stimülatörü
30.04.2024 Zaman algısı neye baktığınıza bağlıdır
29.04.2024
▪ İsrail Ordusunun Her Şeyi Gören Gözü ▪ Beyin sarsıntısının nedeni belirlendi ▪ LG, Plazma TV Üretimini Durdurdu ▪ Elde edilen kararlı pion helyum atomları ▪ 100 Gbit yoğunluğa sahip ReRAM bellek yongaları için temel
▪ site bölümü Yıldırımdan korunma. Makale seçimi ▪ makale Ve onu tekmeledim. Popüler ifade ▪ makale İlk bilgisayar korsanı hangi yılda keşfedildi? ayrıntılı cevap ▪ makale Ebedi lastik. turist ipuçları ▪ makale Elektrifikasyon tarihi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Elektrik teli arama cihazı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri