Микрофоны их виды и принципы работы.

Принцип работы микрофона

С первыми микрофонными устройствами человечество познакомилось в конце 19 столетия. Их создали и усовершенствовали выдающиеся американские изобретатели – Джон Белл, Эмиль Берлинер, Дэвид Юз, Томас Эдисон. Конструкция и принцип работы микрофона столетней давности поражают своей простотой. В качестве преобразователя использовали угольный порошок. Под действием акустической волны он менял свое электрическое сопротивление. В результате (U=I*R), напряжение в цепи с постоянным током «прыгало» с частотой звука. Вот и вся физика. За 140 с лишним лет приборы видоизменились, однако принцип работы микрофона остался прежним. Он копирует звук с помощью чувствительной мембраны, а затем преобразует его в электрические колебания посредством специального блока.

Как устроены современные виды микрофонов

Динамические виды микрофонов работают на основе явления электромагнитной индукции. Конструкции содержат постоянный магнит и подвижную проводную катушку, прикрепленную к мембране. Совершая колебательные движения под давлением звуковых волн, она пересекает магнитные силовые линии. На концах движущегося проводника возникает небольшое переменное напряжение. Его повышают с помощью усилителя, а затем подают на колонку. Электродинамические модели – настоящие «рабочие лошадки». Они не чувствительны к высоким тонам, зато прекрасно справляются с трансформацией громких звуков среднего и низкочастотного диапазона. Кроме того, аппараты чрезвычайно устойчивы к ударам и падениям.
Конденсаторные виды микрофонов имеют 2 пластинчатых электрода, разделенных диэлектриком. Одна из пластин – массивна и неподвижна, вторая – тонкая и эластичная, способна колебаться под действием звука. Двигаясь, она меняет толщину диэлектрического слоя, а, значит, емкость устройства и выходное напряжение. Для электропитания конденсатора используют батарейку (ее встраивают в корпус), либо внешний источник – все зависит от производителя и конкретной модели. Электростатические микрофоны обеспечивают высокое качество звучания, однако требуют бережных условий эксплуатации. Им противопоказаны ударные механические воздействия, излишняя сырость, резкие температурные перепады. 

Профессиональные типы микрофонов

Концертные – применяются на закрытых и открытых сценах различного масштаба. Как правило, это динамические устройства с катушкой индуктивности. Они надежны, ударопрочны, подходят для вокалистов и групповых коллективов, в том числе хоров. Существуют специальные типы микрофонов – конкретно для каждой разновидности ударных, духовых и других музыкальных инструментов.

Студийные – чувствительные кондесаторные аппараты, обеспечивающие высочайшее качество звукопередачи. Сольный вокал записывают с помощью устройств с большой мембраной (до 2,5 см в диаметре). Для дуэтов и групп используют 2-мембранные типы микрофонов.

Репортерские – однонаправленные микрофоны-пушки. Хорошо воспринимают удаленные звуковые сигналы. Без них не обходятся телевизионные и радиорепортажи различных событий, в том числе спортивных соревнований.

Для конференций – их называют аппаратами граничного слоя. Устанавливают на потолочной или стеновой поверхности, либо на полу. К такому микрофону докладчик не «привязан». Он может разворачиваться, перемещаться в пределах подиума – качество звука от этого не пострадает.