Типы микрофонов по принципу действия, конструкции и назначению

Пение дома в караоке, выступление на сцене, запись в студии, ведение аудио- и видеоподкастов — это лишь некоторые примеры задач, для которых требуется хороший микрофон. Ассортимент представленных на рынке моделей огромен, диапазон цен от нескольких сотен до сотен тысяч рублей. Чем они различаются, на какие характеристики нужно обращать внимание в первую очередь? Первое, о чем стоит поговорить, какие типы микрофонов бывают и для каких целей каждый их них предназначен.

Типы микрофонов по принципу действия

Как и наушники, микрофоны различают по их внутреннему устройству, то есть принципу действия, по которому они преобразуют звуковые колебания в электрические сигналы. Основных типов микрофонов два — динамический и конденсаторный.

Динамические микрофоны

Если говорить в общих чертах и коротко, то конструктивно динамический микрофон — это классический динамик, но работающий наоборот. Он состоит из постоянного магнита, катушки индуктивности и соединённой с ней диафрагмы. Под давлением акустических волн мембрана колеблется, приводя в движение катушку, что в условиях магнитного поля приводит к возникновению электрического тока. Его направление и сила зависят от амплитуды и частоты колебаний, то есть электрические показатели повторяют звуковую волну.

Вышесказанное не означает, что любой динамик можно полноценно использовать как микрофон или наоборот, но в некоторой технике такая «обратимость» всё же встречается. Речь идёт, например, о рациях, в которых звуковоспроизводящее устройство является одновременно и звукоснимающим. Работать такие приборы могут только в полудуплексном режиме, то есть говорить и слушать можно лишь поочерёдно, вручную переключая режимы.

Основные достоинства устройств динамического типа

• Высокий порог возникновения перегрузок, что позволяет использовать их для записи громких источников и на концертах;
• Прочность при ударах, падениях, что также ценится исполнителями во время живых выступлений;
• Относительно невысокую чувствительность, обуславливающую меньшую восприимчивость к звукам за пределами диаграммы направленности, то есть посторонним звукам;
• Универсальность, благодаря которой применение возможно как на любительском уровне, так и профессиональными музыкантами, ведущими и т.д.;
• Не требуют дополнительного источника питания.

Недостатки у этого типа устройств следующие

• Сравнительно невысокая прозрачность и естественность звучания, препятствующая применению в качестве студийных решений за исключением случаев, когда запись ведётся с громкого источника, например, гитарного усилителя;
• Ограниченный диапазон частот;
• Относительно невысокая точность передачи звука.

Самый распространённый дизайн динамических микрофонов — для ручного использования. Подключаться к аппаратуре могут как проводным способом, так и беспроводному каналу. В последнем случае в комплект поставки будет входить база-приёмник.

Кроме описанных выше катушечных динамических микрофонов, которые являются самыми популярными в мире, существуют ленточные. Общий принцип превращения акустических волн в электрической ток здесь тот же, но вместо мембраны с катушкой ленточные устройства содержат тонкую гофрированную ленту из алюминия, расположенную между полюсами магнита. За счёт этой ленты они, собственно, и получили своё название.

Ленточные микрофоны ценят за их тёплый, натуральный звук со слегка срезанными верхними частотами, но ровной серединой и низами. Но они хрупкие: падение способно вывести их из строя, а винтажные модели, выпущенные десятилетия назад, могли выйти из строя даже из-за хранения их в положении лёжа на боку.

Наиболее популярны ленточные микрофоны были в 50-х годах прошлого века, но и сейчас производители, реагируя на спрос, выпускают новые модели. Присматриваясь к такой покупке, необходимо иметь в кармане от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч рублей. Наиболее дорогие представители класса поставляются с ламповым предусилителем.

Конденсаторные микрофоны

Свое название конденсаторный микрофон получил благодаря тому, что его капсюль представляет собой конденсатор. Первая его обкладка — диафрагма, изготовленная из эластичной синтетической плёнки и покрытая тонким слоем металла; вторая обкладка — неподвижная пластина из проводника. Между ними создаётся электрическое поле: для этого требуется батарейка, либо питание подаётся по тому же кабелю от микшера, что и сигнал (так называемое фантомное питание).

Под воздействием звуковых волн гибкая мембрана приходит в движение, меняя ёмкость конденсатора, а это в свою очередь приводит к возникновению тока в цепи. Но этот ток слишком мал, чтобы сразу подать его на микшер, поэтому для усиления его до необходимого уровня применяется специальная электроника.

Главные преимущества конденсаторных микрофонов

• Широкий частотный диапазон;
• Высокие чувствительность и прозрачность звука;
• Возможность создавать очень компактные модели.

Недостатки обусловлены в основном сложностью конструкции

• Потребность в дополнительном питании, ограничивающая свободу использования с различной аппаратурой;
• Хрупкость, требующая бережного обращения, так как даже одно случайное падение может привести к поломке;
• Высокая вероятность потери работоспособности после попадания влаги.

Конденсаторные микрофоны непопулярны в качестве решений для выступлений, проведения мероприятий и прочих подобных задач, но они широко представлены в сегменте аксессуаров для фото- и видеокамер. Для такого применения их выпускают двух видов — «пушка», монтируемая на камеру, и петличный. Разговорные микрофоны на подставке, используемые с ПК, — ещё одна сфера, где главенствует конденсаторная технология. И, наконец, студийные модели — основной сегмент для данного типа. Их используют для записи и голоса, и инструментов, применяют на радиостанциях и телевидении.

Студийные конденсаторные микрофоны делятся на узкомембранные и широкомембранные. Последние имеют самые большие габариты (диаметр мембраны 2–3 см) и требуют специальной подвески. В студиях их зачастую устанавливают как универсальные, с их помощью записывают голос, многие инструменты. Встречаются конструкции с одной и двумя мембранами. Двухмембранные облегчают работу с дуэтами — артисты в таком случае располагаются друг напротив друга по обе стороны от микрофона.

Если требуется поработать с источниками звука высокой частоты и/или с резко меняющейся громкостью, то прибегают к узкомембранным моделям (размер диафрагмы 1,5 см и менее). Пример такого применения — запись тарелок барабанных установок.

Типы микрофонов по конструкции и назначению

Большинство из нас, когда слышат слово «микрофон», наверняка представляют прибор, который держит в руке артист во время концерта. Эту разновидность называют ручной. Ручными бывают как сценические модели, так и изделия для бытового использования, например, караоке. Большинство представленных на рынке динамических микрофонов ручные. В студиях звукозаписи ручные микрофоны встречаются реже, там в основном применяют модификации для установки на стойки с амортизирующим подвесом. Они, в свою очередь, делятся на инструментальные и вокальные.

Особый тип — репортёрские микрофоны. Основных вариантов исполнения два — «пушка» для монтирования на штатный «башмак» камеры и петличные (микрофон-клипса), фиксирующиеся на одежде.

Настольные микрофоны предназначены для голосового общения в Интернете на ПК, проведения конференций, установки в составе систем оповещения. Часто они имеют гибкую «ножку», чтобы пользователь мог подобрать оптимальное положение.

Вместо заключения

Мы рассмотрели основные типы микрофонов, выбор которых зависит от того, для чего будет применяться устройство. Совершенно очевидно, что если вы вокалист-любитель, то тратиться на студийный конденсаторный микрофон смысла нет — подойдёт динамический, и наоборот. Следующий этап — выбор конкретной модели. Разбор цен в большинстве разновидностей велик: каждый бренд предлагает изделия и подешевле, и подороже. Различаются они, как нетрудно догадаться, характеристиками. О том, как «читать» спецификации микрофонов, и на что они влияют, поговорим во второй части материала.