Электретный конденсаторный микрофон что это

Какой микрофон выбрать – конденсаторный или динамический

Одна из самых больших дилемм при покупке микрофона – выбор между динамическим и емкостным устройством. На самом деле, не может быть четко указано, какое из этих решений лучше, поскольку каждое из них имеет как преимущества, так и недостатки.

Решение о покупке конденсаторного или динамического микрофона должно приниматься в зависимости от предполагаемого использования оборудования. В некоторых ситуациях, например на сцене или в неблагоприятных погодных условиях, динамический микрофон будет работать лучше, в то время как в студии звукозаписи с идеальной акустикой может быть использован потенциал конденсаторного микрофона.

Как выбрать лучшее решение для ваших нужд? В чем разница между динамическим и конденсаторным микрофоном? Мы ответим ниже.

Конденсаторный микрофон – как это работает

Основное различие между динамическими и емкостными микрофонами заключается в технологии – в том, как звуковые волны обрабатываются обоими устройствами.

Конденсаторные микрофоны состоят из подвижных обкладок и металлической сетки мембраны, загружаемой поляризованным напряжением, что формирует особый тип конденсатора. Емкость конденсатора изменяется благодаря колебаниям мембраны (под действием звуковых волн) и, таким образом, возникают электрические импульсы, которые передаются к регистратору.

Конденсаторные микрофоны характеризуются высокой чувствительностью, а потому и точностью записи даже самых тихих звуков. Их потенциал используется, в основном, в студиях звукозаписи, где в изолированных условиях вы можете записывать как громкие, так и тихие звуки. Емкостные микрофоны редко используются на сцене. Также стоит помнить, что такие устройства требуют дополнительного фантомного питания.

Динамический микрофон – как это работает

Динамические микрофоны – в отличие от емкостных моделей, они просты в сборке, а значит, и дешевы. Они состоят из тонкой и в то же время гибкой мембраны и связанной с ней катушки, расположенной в сильном магнитном поле, создаваемом магнитом.

Вибрации воздуха, создаваемые акустическими волнами, перемещают диафрагму и катушку, и, таким образом, на выводах катушки генерируется напряжение и, следовательно, ток с частотой, соответствующей частоте вибрации звуковых волн.

Динамические микрофоны не так чувствительны, как емкостные модели, но они гораздо более устойчивы как к механическим повреждениям и к неблагоприятным погодным условиям. Благодаря этим преимуществам вы можете использовать их на сцене независимо от того, состоится ли концерт в закрытом помещении или на улице.

Конденсаторный микрофон и динамический – разница

Различная конструкция емкостных и динамических микрофонов и способ обработки звуковых волн влияют на свойства обоих решений. Обычно считается, что конденсаторные микрофоны лучше динамических устройств, в первую очередь, из-за более высокой чувствительности и, следовательно, точности записи даже мельчайших деталей.

Будет ли это преимуществом и желательной особенностью в каждом случае? Не обязательно! Конденсаторные микрофоны менее способны противостоять высокому акустическому давлению и реже используются во время концертов.

Чтобы облегчить решение о покупке микрофона, ниже мы представляем наиболее важные особенности и различия между динамическими и емкостными устройствами.

Динамические микрофоны

Конденсаторные микрофоны

Что нужно учесть при покупке микрофона

Конденсаторный микрофон или динамический микрофон? Вы должны ответить на этот вопрос самостоятельно. Но, независимо от того, какую модель вы ищете, стоит учитывать такие параметры, как:

Конденсатор и динамический микрофон – характеристика направленности

Есть ещё один важный параметр микрофонов, который определяет пространство, с которого он собирает звук. О чём мы говорим? Конечно, о характеристики направленности.

Микрофоны, предлагаемые производителями, могут иметь следующие характеристики:

Источник

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Что такое конденсаторный электретный микрофон и как он работает

Электретный конденсаторный микрофон является довольно простым для объяснения устройством, тем не менее, который стоит разобрать подробнее.

По сути, это конденсатор, образованный из очень тонкого проводящего листа, который функционирует как диафрагма, установленная перед другим проводником, обычно это кусок сетки. Звуковые волны приводят к вибрации диафрагмы, и эти колебания изменяют емкость между диафрагмой и сеткой.

Если эта емкость включена в RC-цепь с очень высоким импедансом и к ней прикладывается высокое напряжение, на ней устанавливается почти постоянный заряд. Поскольку заряд остается постоянным, изменение емкости вызывает крошечную флуктуацию напряжения, которую можно получить в качестве аудиосигнала от микрофона. Конденсаторные микрофоны, построенные таким образом, могут быть чрезвычайно высокого качества. Но у них есть необходимость в питании высоким напряжением для подачи заряда и в усилителе для буферизации и увеличения звука.

Электретные конденсаторные микрофоны, тем не менее, не требуют источника питания высокого напряжения. Почему? Ответ исходит от материала, который включает в себя диафрагму. Электрет – это материал, который несет постоянный заряд без требования для обеспечения высокого напряжения для его поддержания. Электретный микрофон работает точно так же, как и любой другой конденсаторный микрофон, но постоянный заряд на его электретной диафрагме достаточен для создания на нем восстанавливаемого напряжения. Капсула будет содержать полевой транзистор в качестве высокоимпедансного буфера, чтобы обеспечить полезный выход с источником постоянного тока из одной батарейки АА.

Поэтому, отвечая на вопрос о том, что такое электретный конденсаторный микрофон, мы подходим к более фундаментальному вопросу: что же такое электрет? Разумеется, невозможно, чтобы материал сохранял электрический заряд бесконечно. Все дело в диполях. Диполем в химическом смысле является молекула, которая обладает разницей в электрическом заряде между ее различными частями. На одном его конце может быть функциональная группа с избытком электронов, а на другом – с дефицитом электронов. Обычно пример молекулы с этим свойством представляет собой воду, она образует V-образную молекулу H-O-H с кислородом в точке, имеющей больший отрицательный заряд, и водород в точках с большим положительным зарядом.

Твердое тело, состоящее из молекул, содержащих диполи, не имеет статического заряда, так как эти диполи выровнены в случайном порядке, так что не происходит никакого градиента заряда. Но если бы все молекулы в твердом теле могли быть выровнены так, что их диполи выполнялись в одном направлении, тогда их отрицательно и положительно заряженные концы были бы расположены «спина к спине». Подумайте, что они немного похожи на большую кучу миниатюрных собранных в ряд батарей, так что с одной стороны материала их отрицательные полюса становятся обогащенными электронами, а их положительные полюса имеют недостаток электронов.

Важно подчеркнуть, что аналогия с батареей предназначена, чтобы помочь визуализировать, как диполи выравниваются, чтобы создать единый градиент заряда. Для того, чтобы электретный материал обладал стойким зарядом, он также должен быть изолятором, поскольку, если бы это был электрический проводник, заряд просто проводил бы ток и нейтрализовал бы себя. Таким образом, ток не может течь из электретного материала, и на основании всего этого работает электретный конденсаторный микрофон.

Источник

Что такое электретный микрофон

Электретный микрофон в основном устанавливается в современных смартфонах, ноутбуках и домофонах из-за их компактности. Однако устройство также используется в звукозаписывающих студиях и в качестве измерителей уровня шума.

Исторические сведения

Первое электретное устройство сделал японский изобретатель Егути в начале XX в. По принципу работы и схеме конструкции он похож на менее распространенный сейчас конденсаторный микрофон, но вместо неподвижной обкладки и источника электрического тока стоит пластина из электрета.

Что такое электретный микрофон

Электрет – это особый материал, который может долго оставаться поляризованным. Кроме того, у него есть свойство образовывать электромагнитное поле. Чтобы данный микрофон заработал, его нужно подсоединить к усилителю, обладающему повышенным сопротивлением, и электросети.

Устройство и параметры

Микрофон производится из:

Микрофоны характеризуются следующими параметрами:

Принцип действия электретного микрофона

Прибор сделан из деталей, состоящих из жесткой части и мягкой – пленки. Электроны попадают в нее, но не могут свободно пройти. Из-за этого вокруг материала образуется электрический заряд, который сохраняется достаточно долго. Сверху пленка специально покрыта сталью, выступающей в качестве электрода. А рядом расположен железный цилиндр, повернутый плоской стороной к кольцу.

Мембрана передает акустические волны, после чего создается ток. Сила образованного тока слишком мала, а сопротивление для него большое. Это затрудняет передачу аудиосигнала. Чтобы согласовать все параметры устройства и заставить его работать, устанавливается специальный каскад. Он состоит из униполярных транзисторов. Работа микрофона основывается на способности некоторых материалов подстраивать электрический заряд.

Поскольку подобные микрофоны производятся с большим сопротивлением, их можно дополнительно подсоединить к ресиверам.

Чтобы проверить, возможно ли комбинировать устройства, достаточно сравнить значения, полученные с помощью мультиметра. Если после измерений величина составила 2-3 Вт, то они смогут работать вместе.

Достоинства и недостатки

Преимущества электретных микрофонов:

Особенного подключения электретного микрофона

Электретный микрофон можно легко подсоединить к усилителю низкой частотности. Для этого к корпусу гаджета необходимо подключить элемент с отрицательным зарядом источника питания.

А положительный ставится в другой вывод через резистор с сопротивлением 1к-4к, а вывод звука с помощью электролитического конденсатора подсоединяется к УНЧ.

В чем разница между электретным микрофоном и конденсаторным

В электретной модели поляризующее напряжение создается с помощью такой процедуры, как электризация материала электрода. Подобный электрод покрывается сталью. Поляризация быстро снижается и через 2-3 года постоянного использования микрофона его придется заменить или провести еще 1 процедуру.

Электретный микрофон, если сравнивать с конденсаторным, не требует источника электричества. По механическим и акустическим характеристикам, как и по схеме конструкции, они почти не отличаются.

Что еще нужно учесть при покупке

Перед покупкой нужно учесть 4 параметра:

Первый пункт отражает, звук какой силы будет записан. Чем он больше, тем меньше искажений произойдет во время записи. Сильный шум, подходящий для микрофона на 90 дБ, создает водопад, крупный концерт. Поэтому нужно заранее понять, для какой цели покупается устройство. Для общения с друзьями лучше выбрать со средней характеристикой (40 дБ).

Частотный диапазон указывает на качество захвата и обработки звуковых волн. Для стандартного разговора хватит гаджета с охватом до 10 тыс. Гц. А для микрофонов, использующихся на концертах, телевидении, для записи вокала охват должен быть больше.

Современные модели бывают 2 видов:

Последний вариант предпочтительнее покупать для караоке, чтобы человек не запутался в кабелях во время пения. Но может разрядиться аккумулятор или испортится качество звука из-за удаленности от подключенного компьютера. А первый лучше подойдет для случаев, где важна чистота звучания. Поэтому стоит обратить внимание на устройства, которые могут работать как от аккумулятора, так и от сети.

По направленности действия устройства подразделяются на:

Также при выборе нужно ориентироваться на стоимость, качественные комплектующие стоят дорого. Из-за этого микрофоны для караоке в магазинах не могут продаваться меньше чем за 5-10 тыс. руб., а приспособления для студийной записи – за 15-20 тыс. руб. Однако для общения в “Скайпе”, “Дискорде” и т.д. можно приобрести модель за 700-1500 руб.

Источник

Как выбрать микрофон

Назначение микрофона известно каждому – он применяется для преобразования акустических колебаний воздуха в электрические сигналы или, проще говоря, для записи звука.

Миниатюрные микрофоны мы используем ежедневно, порой даже не обращая на это внимания – они встроены в сотовые телефоны, в датчики звука, в домофоны и т.д. А вот микрофон как отдельное устройство в повседневной жизни применяется не так уж и часто.

Большинство людей испытывают потребность в отдельном микрофоне, только когда собираются поговорить с кем-нибудь по сети с помощью стационарного компьютера.

Ведь встроенными микрофонами, в отличие от ноутбуков и планшетов, обычные ПК не комплектуются.

Остальная область применения микрофонов больше связана с профессиональной деятельностью:

— конечно же, вокальные микрофоны, которыми пользуются деятели эстрады – кто в детстве не изображал поп-звезду, напевая в кулак, держащий воображаемый микрофон?

— отдельные микрофоны используются при снятии видеосюжетов – например от треска и шума ветра, неизбежного при съемке смартфоном на улице, легко избавиться, используя отдельный микрофон в «подушке» ветрозащиты.

— для записи интервью, студийных передач и ток-шоу используются микрофоны на прищепках, цепляемые к одежде участников передачи;

— если вы любите смотреть видеозаписи концертов, то наверняка замечали микрофоны, направленные на тот или иной музыкальный инструмент – это именно они отвечают за то, чтобы звук концерта достиг ваших ушей с минимумом искажений;

— студийные микрофоны используются, как понятно из названия, в студиях. Именно с их помощью создается львиная доля звукозаписей различных исполнителей и групп.

— видеоконференции в современном мире стремительно вытесняют обычные совещания – на них также часто используются отдельные микрофоны, ведь возможности встроенного в веб-камеру не всегда достаточно.

Характеристики микрофонов

Область применения, пожалуй, первое, на что надо обратить внимание при выборе микрофона. К счастью, производитель обычно не делает секрета из области применения микрофона.

Казалось бы, чего проще – нужен, к примеру, микрофон для записи звука ударной установки – бери модель с областью применения «для музыкальных инструментов» и всё получится.

Увы, не факт – вполне может оказаться, что выбранная модель предназначается записи звука бас-гитары и имеет максимальную частоту в 1000 Гц – звуки малых барабанов и тарелок ударной установки этот микрофон просто «не услышит». Хотя это может быть качественная дорогая модель с маркировкой «для музыкальных инструментов». Поэтому выбрать по одной только области применения не получится.

Тип микрофона обусловлен его конструкцией и принципом работы.

Конденсаторный микрофон в своей основе содержит конденсатор, одна из пластин которого прогибается под действием колебаний воздуха. Таким образом, емкость конденсатора меняется в соответствии со звуковым давлением и частотой воздействующего на микрофон звука.

Бытует мнение, что конденсаторные микрофоны – самые качественные, самые чувствительные и имеют самый широкий частотный диапазон. Это не совсем так – среди конденсаторных микрофонов есть модели разного качества, чувствительность их может быть небольшой, и частотный диапазон также может быть смещен вверх или вниз.

Другое дело, что конструкция конденсаторного микрофона – по сравнению с другими типами – обеспечивает минимум искажений записываемого звука. Поэтому конденсаторные микрофоны часто используются в качестве студийных и специализированных музыкальных – там, где требуется чистый и неискаженный звук.

Есть у конденсаторных микрофонов и недостатки:

— они стоят дороже моделей других типов;

— требуется подбирать предусилитель по характеристикам микрофона, микрофонный предусилитель стандартной звуковой карты, к примеру, не подойдет почти наверняка;

— требуется наличие фантомного питания.

На последнем пункте следует остановиться подробнее – фантомное питание является отличительной особенностью конденсаторных микрофонов. Фантомное питание нужно для создания разности потенциалов на конденсаторе – для этого на одну из пластин подается напряжение (обычно +48 В).

Фантомным оно называется, так как электрического тока (движения электрических зарядов) в цепи и питания, как такового, нет, но без этого напряжения микрофон работать не будет. Если вы желаете купить именно конденсаторный микрофон, обратите внимание на требование фантомного питания в характеристиках.

Если конденсаторный микрофон не требует фантомного питания, это может означать следующее:

— Это не конденсаторный, а электретный микрофон, и производитель даже не то чтобы врет, скорее, немного лукавит – электретные микрофоны являются разновидностью конденсаторных;

— Предусилитель с фантомным питанием входит в конструкцию микрофона, получающего питание от разъема (например, USB-микрофоны). Производитель уже подобрал подходящий предусилитель, и не нужно ломать голову над согласованием уровней. Для применения в связке с компьютером использование такого микрофона может стать оптимальным решением.

— Фантомное питание в нем создается с помощью батарейки (например, беспроводные конденсаторные микрофоны). Как и в предыдущем случае, здесь многое зависит от реализации схемы фантомного питания и от качества комплектующих. Как минимум, должен быть индикатор работы схемы фантомного питания, иначе может случиться ситуация, когда не будет понятно, чем вызвано падение качества звука – поломкой микрофона или разрядом батареи.

Отличие состоит в том, что вторая пластина электретного микрофона выполнена из электрета – материала, способного долгое время сохранять поверхностный заряд.

Такой микрофон фантомного питания не требует, но уровень выходного сигнала у него очень низок и практически все электретные микрофоны комплектуются простейшим усилителем на полевом транзисторе. Поэтому электретному микрофону не нужно фантомное питание для поляризации пластины, но нужно питание 1-9 В для встроенного усилителя.

На микрофонных входах, предназначенных для электретных микрофонов (например, на большинстве простых звуковых карт) питание идет через разъем по среднему контакту jack 3,5. Из-за количества контактов на разъеме (3) электретные микрофоны порой ошибочно считают стереофоническими и пытаются подключать к линейному стереовходу. Разумеется, при таком подключении микрофон не работает.

Простая, надежная и недорогая конструкция электретных микрофонов вместе с высокой чувствительностью привели к тому, что основная масса современных недорогих микрофонов относится именно к этому типу. В то же время из-за низкого качества комплектующих многих бюджетных моделей термин «электретный» часто ассоциируется у потребителя с плохой чувствительностью и зашумленным звуком низкого качества.

Многие электретные микрофоны прекрасно справляются со своими задачами – общение по сети, запись голоса для видеоблогов и подкастов им вполне можно поручить. Но для профессиональной деятельности лучше выбрать из «чистых» конденсаторных или динамических микрофонов.

В результате этих движений в катушке возникает электрический ток, который затем усиливается до нужного уровня.

Динамический микрофон более устойчив к перегрузкам, чем конденсаторный, это позволяет использовать его для записи громких звуков. Также динамический микрофон, в силу меньшей чувствительности, менее подвержен восприятию посторонних шумов.

Недостатками динамических микрофонов являются узкий частотный диапазон и менее «чистый» звук – возникающее при протекании тока в катушке собственное магнитное поле демпфирует колебания мембраны и записываемый звук искажается. Кроме того, конструкция динамического микрофона не допускает создания миниатюрных моделей – диаметр мембраны редко бывает менее 2 см диаметром.

Надежность, невосприимчивость к посторонним шумам и пик АЧХ в диапазоне частот человеческого голоса предопределяют сферу применения динамических микрофонов. В основном они применяются в качестве вокальных, т.е., для записи голоса, в том числе на открытых площадках, концертах и т.д.

Направленность микрофона определяется его конструкцией и показывает, с какой стороны от микрофона звук воспринимается лучше, с какой – хуже. Направленность микрофона тесно связана с его областью применения.

Микрофон с круговой направленностью одинаково хорошо воспринимает сигнал со всех сторон вокруг него.

Такой микрофон будет хорош для конференций.

Микрофон с кардиоидной (однонаправленной) направленностью практически не воспринимает звук, идущий сзади.

Такой микрофон может быть удобен как вокальный, для общения по сети и записи отдельных музыкальных инструментов.

Микрофоны с суперкадиоидной (узконаправленной) направленностью имеют спереди зону чувствительности уже, чем у микрофонов с кардиоидной направленностью, зато она у них протяженнее – в ней они могут улавливать звуки на большом расстоянии.

Также у таких микрофонов есть небольшая зона чувствительности сзади. Используются они для интервью, для видеосъемки и в качестве вокальных.

Микрофоны с направленностью «восьмеркой» (двунаправленные) одинаково хорошо воспринимают звуки спереди и сзади, а звуки по бокам микрофоном не улавливаются.

Такие модели используются для студийных интервью, для видеозаписи с закадровым голосом и т.д.

Единого стандарта на распайку микрофонных разъемов типа jack не существует, разъемы стереофонического динамического микрофона, электретного или конденсаторного монофонического с фантомным питанием могут выглядеть абсолютно одинаково, но иметь различное назначение контактов. Неправильное подключение в лучшем случае приведет к неправильной работе оборудования, в худшем – к его поломке.

Для разъемов типа USB (microUSB) или Lightning такой проблемы возникнуть не может, но микрофоны с таким разъемом, как правило, можно подключить только к компьютеру и для работы они требуют установки соответствующего драйвера.

Подключить такой микрофон к плееру, усилителю или микшеру, скорее всего, не получится, даже если на устройстве и есть ответный разъем.

Разъемы XLR используются на профессиональном оборудовании.

Такой разъем, как правило, находится на самом микрофоне, и кабель к нему нужно докупать отдельно.

Варианты выбора микрофонов

Если вам нужен недорогой микрофон для общения по Skype, выбирайте среди моделей с областью применения «общение по сети».

Если вас не устраивает качество звука с микрофона, встроенного в камеру, воспользуйтесь специализированным накамерным микрофоном для видеосъемки.

Если вам нужен ручной микрофон для выступлений на эстраде, выбирайте среди вокальных динамических микрофонов с кардиоидной направленностью или суперкардиоидной направленностью.

Для записи музыкальных инструментов в любом частотном диапазоне от бас-гитар до тарелок выбирайте среди конденсаторных микрофонов с минимальной частотой 40 Гц и ниже.

Для качественной записи звука на конференции вам потребуется всенаправленный настольный микрофон с высокой чувствительностью.

Для «прицельной» записи звука с источника на приличном расстоянии нужен микрофон с высокой чувствительностью и суперкардиоидной направленностью.

Источник