Для чего нужен конденсаторный микрофон
Конденсаторные и электретные микрофоны – какой использовать для записи
Электретные микрофоны обычно используются в мобильных телефонах, компьютерах или домофонах. Но эти небольшие устройства также используются профессионалами в качестве студийных микрофонов и измерителей уровня звука.
Конденсаторные микрофоны, в свою очередь, являются тонкими и точными моделями, которые захватывают всё, даже самый тихий звук. Часто говорят, что они «безжалостно точны». Высокий уровень чувствительности и широкая частотная характеристика позволяют использовать конденсаторные микрофоны везде, где важно качество записанного сигнала.
Чем отличаются емкостные и электретные микрофоны?
Как работает конденсаторный микрофон
Конденсаторные микрофоны – наряду с динамическими микрофонами – являются одними из самых популярных решений среди предлагаемого оборудования для записи звука. Эти устройства состоят из подвижных обкладок и мембранной сетки, которые заряжаются поляризованным напряжением, что образует особый тип конденсатора. Его емкость изменяется в процессе колебаний мембраны от воздействия акустической волны.
Неоспоримым преимуществом конденсаторных микрофонов является их высокая чувствительность, а также быстрая реакция на переходные процессы и широкий диапазон частотных характеристик. Все эти элементы позволяют осуществлять запись звука с большим количеством деталей. Емкостные микрофоны характеризуются высоким качеством, что также отражается на их цене.
Преимущества и недостатки конденсаторных микрофонов
Преимущества конденсаторных микрофонов:
Недостатки конденсаторных микрофонов:
Как работает электретный микрофон
Электретные микрофоны являются одной из разновидностей конденсаторных микрофонов. Они выглядят как маленький конденсатор и состоят из диафрагмы и фиксированной мембраны.
Мембрана в устройствах этого типа выполнена из поляризованной электретной пленки, покрытой слоем металла. Тонкое металлическое покрытие – одна из двух граней конденсатора, другая – жесткая пластина. Акустическое давление воздействует на диафрагму, вызывая изменение емкости конденсатора.
В некоторых моделях электретный слой имеет фиксированное покрытие, а мембрана изготовлена из лучших материалов с механическими и термическими свойствами.
Преимущества и недостатки электретных микрофонов
Преимущества электретных микрофонов:
Недостатки электретных микрофонов:
Конденсаторный микрофон и электретный – что лучше
Электретный или обычный конденсаторный микрофон? Какое из этих устройств заслуживает внимания? Выбор конкретного решения зависит от предполагаемого использования микрофона и вашего бюджета. Несомненно, электретные микрофоны дешевле емкостных моделей, но по качеству последние выигрывают.
Если микрофон приобретается для профессионального применения, например, для записи вокала или записи акустических инструментов, стоит обратиться к емкостной модели. Для любительских применений дома или в компании достаточно электретных микрофонов. Они прекрасно работают как компьютерный микрофон, конференц-микрофон, поверхностный или галстучный.
Где ещё можно использовать электретные микрофоны? Такие устройства очень часто являются частью систем мониторинга. Благодаря небольшим размерам и влагостойкости их можно разместить практически в любом месте. В сочетании с такими же маленькими камерами они идеально подходят для наблюдения за трудными местами.
Как подключить конденсаторный микрофон к компьютеру
Как обычные конденсаторные микрофоны, так и электретные микрофоны могут быть подключены к компьютеру или консоли. В результате они используются не только для записи вокала или инструментов или в качестве элемента системы мониторинга, но также вы можете использовать их для видеоконференций, проведения виртуальных игр и записи видеоблогов.
Чтобы подключить микрофон к компьютеру, он должен быть оснащен подходящим разъемом. В случае с микрофонами они обычно имеют разъём 3,5 мм, USB и XLR.
Особенности конденсаторного направленного микрофона – какой выбрать для записи
Одним из величайших преимуществ конденсаторных микрофонов является их чувствительность и, следовательно, эффективность записи акустических волн. Благодаря высокой точности, скорости реагирования на переходные процессы и широкому частотному диапазону, конденсаторные микрофоны являются одними из лучших на рынке. Поэтому неудивительно, что они используются очень широко – от записи музыки в студии до фиксации разговора во время интервью.
Одним из типов емкостных устройств являются направленные микрофоны, позволяющие прослушивать звуки на больших расстояниях, до 500 метров. Как выбрать и настроить конденсаторный направленный микрофон? Для чего нужен направленный микрофон? Мы ответим на эти и другие вопросы ниже.
Конденсаторный микрофон – что это такое
С учетом метода обработки звуковых волн, можно выделить конденсаторные и динамические микрофоны. Обе группы устройств для записи звуков пользуются популярностью среди пользователей, и выбор конкретного решения определяется, в первую очередь, планируемым использованием микрофона.
Конденсаторные устройства состоят из подвижных крышек и стальной сетки диафрагмы, которые при образуют конденсатор особого типа. Его емкость изменяется из-за вибраций мембраны, вызванных звуковыми волнами, и образованные электрические импульсы передаются на рекордер.
Сложная конструкция конденсаторных микрофонов и, как следствие, высокое качество этого типа устройств отражаются на цене. Конденсаторные микрофоны являются не только одними из лучших (наиболее чувствительных) устройств, но и самыми дорогими. Несмотря на их высокую цену, они часто выбираются там, где имеют значение качество и точность записанного сигнала.
Направленный микрофон – для чего
Микрофоны могут выполнять различные функции. Устройства для записи вокала или инструментов, караоке-микрофоны, IP-камеры, а также модели для конференций – вот лишь некоторые из доступных решений. Микрофоны также предлагаются в качестве специализированных инструментов, например, для прослушивания. Направленные микрофоны хорошо справляются с этой ролью. Каковы они, как выглядят и каковы их функции?
Направленные электретные конденсаторные микрофоны обычно используются для создания направленных микрофонов. Они состоят из диафрагмы и фиксированных крышек. В их случае диафрагма выполнена из поляризованной электретной пленки и покрыта слоем тонкого металла, который является одной из двух пластин конденсатора. Вторая оболочка представляет собой жесткую пластину. Емкость конденсатора изменяется под воздействием акустического давления, действующего на мембрану.
В некоторых моделях электретный слой имеет фиксированное покрытие. Такая мембрана изготавливается из материалов с термическими и механическими свойствами.
Электретные микрофоны характеризуются отличной чувствительностью, долговременной стабильностью, устойчивостью к влаге, ударам и механическим повреждениям, что делает их идеальными для использования в направленных микрофонах. Направленные устройства, в основном, используются для записи звуков на больших расстояниях – в условиях испытаний до 500 метров, в рабочих условиях до 200 метров. Микрофоны этого типа успешно используются не только детективными агентствами, но и орнитологами.
Конденсаторный и направленный микрофон – различия
Какая модель лучше – традиционный конденсаторный или направленный микрофон? На этот вопрос нет однозначного ответа, так как обе модели имеют совершенно разное применение и конструкцию.
Чтобы лучше выделить различия между двумя решениями, ниже мы собрали наиболее важные функции.
Традиционные конденсаторные микрофоны
Направленные микрофоны
Какой конденсаторный микрофон для студии
Музыкальная или звукозаписывающая студия имеет то преимущество, что она имеет отличные акустические условия. Благодаря этому, это идеальное место, где вы можете в полной мере использовать потенциал конденсаторных микрофонов, в том числе возможность записи тихих звуков, улавливания даже мельчайших деталей или быстрой реакции на переходные процессы.
Для записи качественного акустического сигнала вам понадобится не только комната, но и устройство с определенными параметрами. Не каждый конденсаторный микрофон будет выполнять функции устройства записи голоса или акустических инструментов.
Какими параметрами должен обладать студийный микрофон? На что обратить внимание при покупке?
Всенаправленные микрофоны записывают акустические волны со всех сторон. Они идеально подходят в качестве конференц-микрофонов. Двунаправленные устройства собирают звуки как спереди, так и сзади, но чувствительность к акустическим волнам от источника, расположенного непосредственно перед микрофоном, несколько выше. Третья группа – однонаправленные микрофоны. Здесь можно выделить устройства с кардиодальными, супер-кардиодальными, гиперкардиальными и субкардиодальными характеристиками. Однонаправленные микрофоны с максимальной точностью записывают поступающие к ним звуки, и, в зависимости от типа устройства, также могут ловить волны, приходящие с боков и сзади. Студийные микрофоны обычно являются направленными устройствами.
Как настроить конденсаторный микрофон
Многие факторы влияют на качество записанного звука: акустические условия, преобладающие в комнате, а также микрофон – в том числе его умелое подключение и настройка.
Важным аспектом является изоляция устройства от штатива и штатива от пола. Таким образом, вы можете устранить нежелательные вибрации, которые негативно влияют на качество записанного сигнала. Кроме того, микрофон следует размещать на высоте нескольких сантиметров над ртом – не ниже и не выше, благодаря чему воздушные удары будут проходить под мембраной.
Следует помнить о настройке основных параметров устройства, например, чувствительности микрофона. Это можно сделать через компьютер, введя свойства устройства.
Конденсаторный микрофон — что это такое
Конденсаторный микрофон — уникальное устройство для записи звука. В основном используется для студийной записи. В настоящее время данное устройство получило широкое распространение и повсеместно используется в музыкальной индустрии.
Своеобразие конденсаторного микрофона
Данное устройство приобрело популярность, благодаря своим уникальным качествам, которые 
обеспечивают высокое качество звукозаписи.
Большой динамический диапазон позволяет записывать звуки самой разной частоты, не теряя качества как на высоких участках спектра, так и на низких.
Благодаря этому свойству, музыкальные инструменты, записанные с помощью такого микрофона, звучат наиболее глубоко, сохраняя всю глубину. Помимо этого, устройство обладает равномерной АЧХ, что обеспечивает амплитудный баланс на всем спектре, без потерь на каком-либо участке.
Принцип действия
Процесс звукозаписи основан на свойствах электрического конденсатора. Он состоит из двух обкладок, одна из которых создана из эластичной пленки.
Во время действия направленных звуковых волн (голоса или музыки) мягкая обкладка вибрирует, тем самым меняя емкость конденсатора. Изменение емкости конденсатора позволяет модулировать постоянный сигнал согласно изменению внешних волн.
Полученный АМ сигнал будет содержать информацию о записанном звуке в огибающей.
ВАЖНО! Для записи конденсатор должен быть заряжен, иными словами, к микрофону должно подводиться напряжение.
Обычно используется технология фантомного питания. Она заключается в том, что полезный сигнал передается по тем же каналам и каскадам, что и питающее напряжение.
Виды микрофонов
Помимо конденсаторного микрофона, также существуют устройства со схожим принципом действия. Они называются электретными микрофонами. Они бывают двух типов.
Гомоэлектретные микрофоны.
Отличие данных устройств в том, что мембранная пленка помещается в зазор конденсатора или на обкладку. В результате при воздействии звуковых волн, мембрана смещается, и напряжение с конденсатора изменяется в соответствии с частотой акустического сигнала.
Обычно в конструкцию включают предусилитель, выполненный на транзисторе, так как выходной сигнал получается слишком слабым и высока вероятность зашумления.
Гетероэлектретные микрофоны
Отличаются от гомоэлектретных тем, что мембраной является гетероэлектретная стенка. При воздействии направленных звуковых волн на ее поверхности возникают заряды разной полярности. Их регистрация осуществляется электродами, расположенными на поверхности этой пленки.
Преимущества и недостатки конденсаторных микрофонов
Плюсы
Справка. АЧХ — амплитудно-частотная характеристика, она показывает зависимость изменения амплитуды сигнала на частотном диапазоне. Данная характеристика должна быть наиболее равномерна, чтобы избежать понижения сигнала на одном участке и повышения на другом. Так как это искажает саму природу сигнала.
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.