Mikrofón

Article on other languages:

del.icio.us del.icio.us
Digg Digg
Furl Furl
Reddit Reddit
Rojo Rojo
Add to OnlyWire
Mikrofón

Mikrofón je zariadenie pre premenu akustického signálu na signál elektrický. Prvý mikrofón vynašiel tvorca gramofónu Emil Berliner 4. marca 1877.

Obsah

Dynamické mikrofóny

Membrána mikrofónu sa pohybuje v závislosti na akustickom tlaku. Toto zároveň spôsobuje aj pohyb cievky, ktorá je spojená s membránou. V cievke, ktorá sa takto pohybuje v magnetickém poli, sa vytvára elektrický signál. Výstupné napätie sa mení v závislosti na pohybe membrány a cievky. U tohto mikrofónu pohybuje membrána cievkou v magnetickom poli permanentného magnetu. Čím sa vytvára premenné napätie respektíve prúd.(ide o opačný proces ako sa odohráva v klasických reproduktoroch). Dynamické mikrofóny sú menej citlivé ako kondenzátorové mikrofóny, lepšie preto spracúvajú hlasitý spev pri živých vystúpeniach atď. Nevyžadujú napájanie a sú veľmi odolné voči mechanickému poškodeniu. (Príkladom žijúcej legendy je napríklad mikrofón Shure SM58, ktorý sa veľmi často používa pri verejných vystúpeniach). Smerová charakteristika cardoid (srdce)

Páskový mikrofón

Tento mikrofón pracuje na rovnakom princípe ako dynamický mikrofón. Rozdiel je v tom, že membrána je nahradená tenkým aluminiovým pásikom, ktorý sa v závislosti na akustickom tlaku pohybuje v magnetickom poli. Dynamický mikrofón páskový (tzv. Ribbon). Tu je „membránou“ zvlnený pásik z veľmi tenkej hliníkovej fólie(opäť niekoľko mikrónov), umiestnený v permanentnom poli magnetov. Na prevod z veľmi malej impedancie sa používa trafko, ktoré je kľúčovou zložkou u týchto mikrofónov, takisto ako sila magnetov (dnes neodym) a kvalita napnutia a zvlnenia hliníkovej fólie. Konštrukcia je jednoduchá ale je veľmi citlivý na mechanické poškodenie a nemôže sa skladovať blízko kotúčov s magnetofónovou páskou, nakoľko môže dôjsť k jej zmagnetizovaniu. Dnes prežívajú ribbon mikrofóny „comeback“, napriek veľmi nízkej citlivosti, a frekvenčnému rozsahu do približne 15kHz. Ich veľkým kladom je príjemný „teplý zvuk“. Dlhodobo sa takéto mikróny musia skladovať v zvislej polohe. Špecifický osmičkovou charakteristikou (8)

Kapacitné mikrofóny

Tento mikrofón v sebe skrýva dve tenké kovové doštičky, ktoré obsahujú príslušný elektrický náboj a sú od seba oddelené nevodivým materiálom. Elektrický náboj je vytváraný pomocou fantómneho napájania. Jedna z týchto doštičiek je pevne uchytená a druhá má funkciu membrány. Vzájomné približovanie a oddialenie týchto doštičiek zpôsobuje zmenu kapacity a tým aj zmenu výstupného napetia. Kondenzátorový mikrofón, jeden z akusticky najvierohodnejších a najcitlivejších spomedzi rôznych princípov mikrofónov. Pracuje na princípe membrány (alebo membrán dvoch pre rôzne smerové charakteristiky) a pevnej dosky. Obe sú elektródy (dosky) kondenzátora, ktoré vplyvom dopadu akustických vĺn menia svoju kapacitu. Hrúbka takej membrány (ang.:“diaphragm“ zvyčajne zhotovená z mylaru) je niekoľko mikrónov a je na nej nanesená vrstva vzácneho kovu, najčastejšie zlata, podobnou metódou ako sa vyrábajú tranzistory. Zmena kapacity sa premieňa na elektrický signál buď pomocou napájania z mäkkého zdroja alebo predzosiľovača s veľmi veľkou vstupnou impednaciou (na toto sú veľmi vhodné elektrónky, ktoré sa používali v ranných mikrofónoch, tak je tomu aj dnes, aj keď je jednoduchšie riešiť taký mikrofón pomocou integrovaného obvodu, resp, tranzsitorov). Alebo sa ešte kapacita ako súčasť oscilátoru , rozlaďovaného zmenou kapacity a v nasledujúcich obvodoch je demodulovaný nízkofrekvenčný signál. Je nutné aby vzdialenosť medzi membránou a predzosilovačom bola čo najmenšia. Priemer membrány je zvyčajne jeden palec (čiže:2,54cm).Kondenzátorové mikrofóny vyžadujú napájanie. Pri vhodnej konštrukcii mikrofónnej vložky (viz. hore) je možné polarizačným napätí meniť smerovú charakteristiku mikrofónu, čo niektoré štúdiové mikrofóny umožňujú. Kondenzátorové mikrofóny sa hlavne používajú na profesionálny štúdiový záznam a na účely merania. Pri živých vystúpeniach sa dnes používajú naozaj zriedka. Elektretový mikrofón je typom kondenzátorového mikrofónu, u ktorého je elektrické pole potrebné pre funkciu, vytvárané elektretom čiže nevodivou hmotou, ktorá je permanentne nabitá. V rytme pohybu membrány sa mení kapacita kondenzátoru a tým aj napätie medzi doskami. Zmeny napätia musia byť spracované predzosilovačom s vysokou vstupnou impedanciou, (zvyčajne zabudovaný FET tranzistor, priamo v telese mikrofónu), tým pádom potrebujú aj napájanie. Vyrábajú tak ako pre náročné meracie účely, pre štúdiá, ale takisto aj pre nenáročné použitie napríklad pri počítači v telefónoch, atď. Samotné teleso mikrofónu nieje zvyčajne v priemere vačšie ako 1cm.

Uhlíkové mikrofóny

Tento typ nie je ani dynamickým ani kondenzátorovým mikrofónom. Tento typ bol používaný v starých telefónnych prístrojoch. A kvôli odolnosti proti otrasom aj v armáde. Princip je založený na stláčaní uhlíkových granulí. Ak sú tieto stlačené ich odpor klesá a výstupné napätie sa zväčšuje. Uhlíkový mikrofón. Bol prakticky jedným z prvých mikrofónov ktoré sa dali použiť. Na jeho princípe boli skonštruované aj jedny z prvých akustických zosilňovačov pre telefónne ústredne. Tieto mali vysoké „skreslenie“ respektíve frekvenčný rozsah. V mikrofónoch tejto konštrukcie sa pri mechanických aj veľmi jemných úderoch objavuje chrapštanie spôsobené samotným elementárnym trením uhlíkových zrniek o seba. V začiatkoch rozhlasového vysielania prechádzal uhlíkovým mikrofónom signál vysielača s vysokým výkonom, mikrofóny preto vyžadovali chladenie. Boli umiestňované do ťažkých statívov a do sústav pružín čo je charakteristické pre ich zvuk. Nemajú žiadnu smerovú charakteristiku.

Elektretové mikrofóny

Tento mikrofón pracuje na rovnakom princípe ako kapacitné mikrofóny. Jediný rozdiel je, že doštičky už nesú svoj elektrický náboj a teda nie je nutné privádzať do mikrofónu externé napätie.

Piezo mikrofóny

Kryštálová substancia pri svojej deformácii produkuje určité napätie. Na tomto princípe je založený piezo mikrofón, ktorý sa hojne používa na snímanie akustických nástrojou. Piezoelektrický mikrofón sa používal hlavne v druhej polovici 20. storočia. Nízke náklady na jeho výrobu ho predurčili ako doplnok k páskovým magnetofónom. U nás ich vyrábala hlavne TESLA, zvuk je veľmi nekvalitný, rovnako ako u dynamických mikrofónov TESLA. Americké firmy ako Shure a Astetic boli známe kvalitnou výrobou týchto mikrofónnych vložiek. Pracuje na jednoduchom princípe piezoelektrického javu. Piezoelektrický jav sa využíva aj v gramofónovej prenoske (táto je veľmi nekvalitná a treba sa jej vyhnúť nakoľko sa platňa s takou prenoskou veľmi rýchlo opotrebuje) a u snímačov hudobných akustických nástrojov (kontrabas, husle).

Charakteristiky mikrofónov Smerové charakteristiky V závislosti na konštrukcii a type mikrofónu môže prijímať zvuk z rôznych smerov a na rôznej intenzite. Mikrofóny sú navrhované s rôznymi smerovými charakteristikami podľa ich predpokladaného použitia. Smerová charakteristika je frekvenčne závislá – prejavuje sa spravidla u vysokých tónov, zatiaľčo hlboké ostávajú nepoznamenané. Všesmerová (omnidirekcional) alebo guľová charakteristika je taká, pri ktorej mikrofón prijíma zvuk rovnako kvalitne zo všetkých strán. Je dosiahnutá najjednoduchšie a je typická pre elektretové mikrofóny. Kardioidná (srdcová) charakteristika potlačuje príjem zvuku „zozadu“ mikrofónu. Typická charakteristika pre dynamické mikrofóny pre spevákov, potlačuje spätnú väzbu. Hyperkardioidná charakteristika je viac smerová chrakteristika ako charakteristika kardioidná. Osmičková (bidirectional) charakteristika je taká, pri ktorej prijíma mikrofón zvuk iba zozadu a spredu. Úzko smerová charakteristika má výrazne oslabený príjem zvuku zozadu, čo býva z fyzikálnych dôvodov dosiahnuté dĺžkou mikrofónu až 1 meter. Je charkteristický pre filmové štáby, ktoré držia mikrofóny vo výške nad hranicou hornej hranice obrazu. Úzko smerová charakteristika mikrofónu je dosiahnutá na úkor frekvenčnej charkteristiky ktorá je zatlačená len do akustického spektra.

Příslušenstvo Ochrana proti vetru a mechanickým vplyvom Pavúk (ang.:“spider“, nem.:“Spine“)- využíva sa hlavne u kondenzátorových mikrofónov. Telo mikrofónu je zachytené v gumou odpruženej sústave, ktorá ho oddeľuje od mechanických otrasov. Windshield- všeobecne používaný názov pre penovú ochranu mikrofónu voči vetru. Hlavne ho používajú televízne štáby na reportážnych mikrofónoch, a takisto akási jeho chlpatá obdoba sa používa na úzko smerových mikrofónoch. Pop filter – využíva sa v štúdiách. Ostatné informácie Mikrofóny sa dnes pripájajú cez konektor XLR ktorý je v branži štandardom. Môže sa ním viesť aj takzvané Fantómové napájanie +48V, ktorým sa napájajú kondenzátorové mikrofóny s polovodičovým predzosiľňovačom. Pri elektrónkových kondenzátorových mikrofónoch je napájanie riešené v osobitnej škatuľke. Dnes je výstupná impedancia mikrofónov 200Ohm. Prehľad mikrofónov a ich použitia Spomeniem len pár dôležitých mikrofónov spomedzi širokého spektra, hlavne najbežnejšie a najpoužívanejšie typy Shure SM58 najbežnejší dynamický mikrofón pre živé a štúdiové aplikácie. Týchto mikrofónov sa predá veľké množstvo vďaka ich rokmi overeným vlastnostiam, medzi ktoré hlavne patrí vyrovnaná frekvenčná charakteristika, veľmi vysoká odolnosť voči mechanickému poškodeniu, takisto aj vode. Speváci si ich veľmi obľúbili a na každom väčšom podujatí určite nechýbajú. Takisto sa často objavujú v hudobných klipoch. V roku 2006 oslávil 40 rokov výroby. Neumann U47 ide o elektrónkový mikrofón vysokej kvality využívaný v štúdiách najmä na záznam spevu. Ceny týchto mikrofónov sa dnes pohybujú okolo 8000$ Ale treba si dať pozor nakoľko materiály z ktorých sa vyrábala membrána zvyknú byť „vyschnuté“ a vrstva zlata opadaná, takú kapsulu treba dať špecializovane opraviť čo je dosť náročné a len veľmi málo ľudí sa tomu venuje a dokáže opraviť na dobrej úrovni. AKG C12 stará nemecká firma (AKG, nem.: „Akustische Kino Geräte“) vyrába tieto mikrofóny od päťdesiatych rokov minulého storočia. Odvtedy je vysoko cenený ako vokálový mikrofón, má prepínateľnú charakteristiku a používa elektrónku EC92 (trióda). Originál sa už dá len veľmi ťažko zohnať a cena nového reedície C12VR sa pohybuje okolo 5000$.AKG C12 RCA 44 opäť stará americká firma (RCA, ang.: „Radio Corporation of America“) samotný vzhľad evokuje tridsiate roky minulého storočia. Jedná sa o páskový (ribbon) mikrofón z veľmi príjemným zvukom. Špecifický bol pre rádiové štúdiá v Amerike kde sa tešil veľkej obľube. Jedná sa o veľmi slávny model. Elvis rovnako nahrával svoje ranné nahrávky na RCA 77 alebo Shure 55SW. Shure 55SW veľmi známy tzv. „Elvis“ mikrofón. Jedná sa o dynamický mikrofón. Špecifický svojim vzhľadom a známy z ranných nahrávok Elvisa.



This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.