Op die gebied van akoestiek is 'n diafragma 'n transducer bedoel om meganiese beweging en klank getrou te inter-omskakel. Dit word gewoonlik gemaak van 'n dun membraan of vel van verskillende materiale. Die wisselende lugdruk van die klankgolwe gee vibrasies aan die diafragma wat dan as 'n ander vorm van energie (of die omgekeerde) vasgelê kan word.
Verstaan mikrofoondiafragmas: die hart van mikrofoontegnologie
A mikrofoon diafragma is die hoofkomponent van 'n mikrofoon wat akoestiese energie (klankgolwe) omskakel in elektriese energie (klank-sein). Dit is 'n dun, delikate stuk materiaal, tipies sirkelvormig, gemaak van mylar of ander gespesialiseerde materiale. Die diafragma beweeg simpatiek met die lugversteurings wat deur klankgolwe veroorsaak word, en hierdie beweging word dan omgeskakel in 'n elektriese stroom wat in verwerkingstoerusting ingevoer kan word.
Die belangrikheid van diafragma-ontwerp
Die ontwerp van 'n mikrofoondiafragma is van uiterste belang, aangesien dit die eienskappe van die oudiosein wat geproduseer word grootliks kan beïnvloed. Die volgende is 'n paar kritieke faktore om in ag te neem wanneer 'n mikrofoondiafragma ontwerp word:
- Grootte: Die grootte van die diafragma kan wissel van klein (minder as 'n duim in deursnee) tot baie groter, afhangende van die tipe mikrofoon en die reeks frekwensies wat dit moet vasvang.
- Materiaal: Die materiaal wat gebruik word om die diafragma te maak, kan wissel na gelang van die behoeftes van die mikrofoon. Sommige algemene materiale sluit mylar, metaal en lint in.
- Tipe: Daar is verskillende tipes diafragmas, insluitend dinamiese, kondensor (kapasitor) en lint. Elke tipe het sy eie unieke eienskappe en gebruike.
- Vorm: Die vorm van die diafragma kan die manier waarop dit simpatiek vibreer met die lugversteurings wat deur klankgolwe veroorsaak word, beïnvloed.
- Massa: Die massa van die diafragma is 'n kritieke bestanddeel in sy vermoë om simpatiek met klankgolwe te beweeg. 'n Beweegbare diafragma met 'n lae massa word oor die algemeen verkies vir die meeste tipes mikrofone.
Die tegniese verskille tussen diafragmatipes
Die volgende is 'n paar tegniese verskille tussen die mees algemene tipes mikrofoondiafragmas:
- Dinamies: 'n Dinamiese mikrofoon gebruik 'n diafragma wat aan 'n beweegbare spoel geheg is. Wanneer klankgolwe die diafragma tref, laat dit die spoel beweeg, wat 'n elektriese stroom opwek.
- Kondensor (kapasitor): 'n Kondensormikrofoon gebruik 'n diafragma wat voor 'n metaalplaat geplaas word. Die diafragma en plaat vorm 'n kapasitor, en wanneer klankgolwe die diafragma tref, laat dit die afstand tussen die diafragma en plaat verander, wat 'n elektriese stroom opwek.
- Lint: 'n Lintmikrofoon gebruik 'n diafragma wat van 'n dun strook metaal (die lint) gemaak is. Wanneer klankgolwe die lint tref, vibreer dit simpatiek, wat 'n elektriese stroom opwek.
Die rol van die diafragma in mikrofoonprestasie
Die diafragma is die hoofelement in 'n mikrofoon wat akoestiese energie in elektriese energie omskakel. Die vermoë daarvan om klankgolwe effektief in 'n elektriese stroom om te skakel, is van kritieke belang vir die algehele werkverrigting van die mikrofoon. Die volgende is 'n paar sleutelfaktore om in ag te neem wanneer die werkverrigting van 'n mikrofoondiafragma geëvalueer word:
- Sensitiwiteit: Die sensitiwiteit van 'n mikrofoon verwys na die vlak van elektriese uitset wat dit produseer in reaksie op 'n gegewe klankvlak. 'n Meer sensitiewe diafragma sal 'n sterker elektriese sein vir 'n gegewe klankvlak produseer.
- Frekwensierespons: Die frekwensierespons van 'n mikrofoon verwys na sy vermoë om 'n reeks frekwensies akkuraat vas te vang. 'n Goed ontwerpte diafragma sal 'n wye reeks frekwensies kan vasvang sonder om noemenswaardige vervorming of ander artefakte in te voer.
- Polêre patroon: Die polêre patroon van 'n mikrofoon verwys na die rigting van sy sensitiwiteit. 'n Goed ontwerpte diafragma sal klank effektief uit die verlangde rigting kan vasvang terwyl sensitiwiteit vir klank uit ander rigtings tot die minimum beperk word.
Die Bottom Line
Die mikrofoondiafragma is 'n kritieke komponent van enige mikrofoon, en die ontwerp- en werkverrigtingeienskappe daarvan kan die kwaliteit van die klanksein wat geproduseer word grootliks beïnvloed. Wanneer verskillende tipes mikrofone geëvalueer word, is dit belangrik om baie aandag te skenk aan die ontwerp en werkverrigting van die diafragma, aangesien dit een van die belangrikste komponente in die hele mikrofooneenheid is.
Bemeester diafragma-prestasiefaktore vir mikrofone
- Groter diafragmas is geneig om 'n meer uitgebreide frekwensierespons en beter lae-frekwensie sensitiwiteit te hê, wat hulle ideaal maak vir die opneem van musiek en koor.
- Kleiner diafragmas reageer meer op hoëfrekwensieklanke en word algemeen gebruik vir die opname van akoestiese instrumente en as oorhoofse mikrofone in dromstelle.
Materiaalwêreld: Die invloed van diafragmamateriaal op klankgehalte
- Die materiaal wat gebruik word om die diafragma te maak, kan die mikrofoon se klankgehalte aansienlik beïnvloed.
- Aluminium diafragmas word algemeen in dinamiese mikrofone gebruik en produseer 'n warm, natuurlike klank.
- Lintmikrofone gebruik tipies dun aluminiumfoelie of ander geleidende materiale om 'n diafragma te skep wat goed reageer op hoëfrekwensieklanke.
- Kondensormikrofone gebruik dikwels 'n dun polimeerfilm of elektreetmateriaal om 'n diafragma te skep wat hoogs sensitief is vir klankgolwe.
Elektriese drome: Die rol van elektriese lading in diafragmaprestasie
- Kondensormikrofone benodig 'n elektriese lading om te werk, wat deur 'n GS-spanning deur die mikrofoon se verbinding voorsien word.
- Die elektriese lading op die diafragma laat dit vibreer in reaksie op inkomende klankgolwe, wat 'n elektriese sein skep wat versterk en opgeneem kan word.
- Elektretkondensatormikrofone het 'n permanente elektriese lading wat in die diafragma ingebou is, wat dit geriefliker en makliker maak om te gebruik.
Om alles bymekaar te sit: hoe diafragma-prestasiefaktore jou mikrofoonkeuse beïnvloed
- Om diafragma-prestasiefaktore te verstaan, is die sleutel tot die keuse van die beste mikrofoon vir jou behoeftes.
- Groter diafragmas is ideaal vir die opname van musiek en koor, terwyl kleiner diafragmas beter is vir akoestiese instrumente en dromstelle.
- Die materiaal wat gebruik word om die diafragma te maak, kan die mikrofoon se klankgehalte aansienlik beïnvloed, met aluminium, lint en polimeer wat algemene keuses is.
- Die vorm van die diafragma kan die mikrofoon se klankkwaliteit en werkverrigting direk beïnvloed, met plat oppervlaktes wat 'n meer natuurlike klank produseer en geboë oppervlaktes wat 'n meer gekleurde klank skep.
- Die elektriese lading op die diafragma is noodsaaklik vir kondensormikrofone, met elektretkondensormikrofone wat 'n gewilde keuse is vir hul gerief en gemak van gebruik.
Die akoestiese beginsel: druk versus drukgradiënt
Wanneer dit by mikrofone kom, is daar twee hooftipes akoestiese beginsels wat gebruik word om klankgolwe op te spoor: druk en drukgradiënt. Hier is wat jy moet weet oor hierdie twee metodes:
- Drukmikrofone: Hierdie mikrofone bespeur klankgolwe deur die veranderinge in lugdruk te meet wat plaasvind wanneer klankgolwe die mikrofoondiafragma tref. Hierdie tipe mikrofoon staan ook bekend as 'n omnirigtingmikrofoon omdat dit klankgolwe van alle rigtings eweredig opvang.
- Drukgradiëntmikrofone: Hierdie mikrofone bespeur klankgolwe deur die verskille in lugdruk tussen die voor- en agterkant van die mikrofoondiafragma te meet. Hierdie tipe mikrofoon staan ook bekend as 'n rigtingmikrofoon omdat dit meer sensitief is vir klanke wat uit sekere rigtings kom as ander.
Hoe druk- en drukgradiëntmikrofone werk
Om die verskille tussen druk- en drukgradiëntmikrofone te verstaan, is dit noodsaaklik om te verstaan hoe elke tipe mikrofoon werk:
- Drukmikrofone: Wanneer klankgolwe die mikrofoondiafragma bereik, veroorsaak dit dat die diafragma heen en weer vibreer. Hierdie beweging veroorsaak veranderinge in lugdruk wat deur die mikrofoon se transducer bespeur word. Die gevolglike klanksein is in wese 'n direkte voorstelling van die klankgolwe wat die mikrofoondiafragma tref.
- Drukgradiëntmikrofone: Wanneer klankgolwe die mikrofoondiafragma bereik, veroorsaak dit dat die diafragma op 'n simmetriese manier heen en weer vibreer. Omdat die agterkant van die diafragma egter aan 'n ander akoestiese omgewing as die voorkant blootgestel word, sal die amplitude en fase van die golf wat die agterkant van die diafragma bereik, anders wees as die voorkant. Dit veroorsaak 'n verskil in die manier waarop die diafragma op die klankgolwe reageer, wat deur die mikrofoon se transducer opgespoor word. Die resulterende klanksein is 'n komplekse mengsel van die direkte klankgolwe en die gepaardgaande fase- en amplitudeverskille.
Verstaan polêre patrone
Een van die kritieke verskille tussen druk- en drukgradiëntmikrofone is die manier waarop hulle klankgolwe opspoor, wat die mikrofoon se sensitiwiteit en rigtingkenmerke beïnvloed. Die polêre patroon van 'n mikrofoon beskryf hoe dit reageer op klanke wat uit verskillende rigtings kom. Hier is die drie gewildste poolpatrone:
- Kardioïed: Hierdie patroon is die sensitiefste vir klanke wat van die voorkant van die mikrofoon af kom en minder sensitief vir klanke wat van die kante en agter af kom.
- Tweerigting: Hierdie patroon is ewe sensitief vir klanke wat van die voor- en agterkant van die mikrofoon af kom, maar minder sensitief vir klanke wat van die kante af kom.
- Omnirigting: Hierdie patroon is ewe sensitief vir klanke wat uit alle rigtings kom.
Top-adres versus sy-adres mikrofoon diafragmas
Topadresmikrofone is ontwerp met die diafragma loodreg op die liggaam van die mikrofoon geplaas. Hierdie ontwerp maak dit makliker om die mikrofoon te posisioneer en is veral nuttig vir podcasting en handopname. Die primêre voordeel van topadresmikrofone is dat dit die gebruiker toelaat om die diafragma te sien, wat dit makliker maak om die mikrofoon te posisioneer en in die regte rigting te rig.
Algemene handelsmerke en modelle van topadres- en syadresmikrofone
Daar is 'n groot aantal mikrofoonhandelsmerke en -modelle op die mark, elk met hul eie unieke ontwerpe en kenmerke. Sommige van die gewildste handelsmerke en modelle van topadresmikrofone sluit die Rode NT1-A, AKG C414 en Shure SM7B in. Sommige van die gewildste handelsmerke en modelle van syadresmikrofone sluit die Neumann U87, Sennheiser MKH 416 en Shure SM57 in.
Die beste mikrofoon vir jou behoeftes
Uiteindelik sal die beste mikrofoon vir u behoeftes afhang van 'n aantal faktore, insluitend u opname-omgewing, die tipe klank wat u opneem en u begroting. Dit is belangrik om jou navorsing te doen en resensies en klankvoorbeelde te kyk voordat jy 'n aankoop doen. Enkele sleutelpunte om in ag te neem wanneer u 'n mikrofoon kies, sluit in:
- Die sensitiwiteit van die diafragma
- Die polêre patroon van die mikrofoon
- Die liggaamsontwerp en grootte van die mikrofoon
- Die pryspunt en algehele waarde vir geld
Die bewegende spoel diafragma: 'n dinamiese mikrofoonelement
Die beginsel agter die bewegende spoel diafragma is gebaseer op die nabyheidseffek, waar hoe nader die diafragma aan die klankbron is, hoe hoër is die sensitiwiteit van die mikrofoon. Die diafragma word tipies van plastiek of aluminium gemaak en word in 'n kapsule geplaas wat aan die mikrofoonliggaam geheg is. Wanneer klankgolwe die diafragma tref, vibreer dit, wat veroorsaak dat die aangehegte spoel in die magnetiese veld beweeg, wat 'n elektriese stroom skep wat deur die mikrofoonkabels gestuur word.
Wat is die voor- en nadele?
Voordele:
- Bewegende spoel diafragmas is oor die algemeen minder sensitief as kondensor diafragmas, wat hulle minder geneig maak om ongewenste agtergrond geraas op te tel.
- Hulle is uiters duursaam en kan hoë klankdrukvlakke sonder vervorming weerstaan.
- Hulle is gewoonlik goedkoper as kondensatormikrofoons, wat dit 'n uitstekende opsie maak vir diegene met 'n begroting.
Nadele:
- Bewegende spoel diafragmas is nie so sensitief soos kondensor diafragmas nie, wat beteken dat hulle dalk nie soveel detail in die klank optel nie.
- Hulle benodig 'n sterker sein om te werk, wat 'n probleem kan wees as jy iets opneem wat natuurlik laag in volume is.
- In vergelyking met lintdiafragma's het hulle dalk nie so 'n natuurlike klank nie.
Hoe vergelyk dit met ander diafragmas?
- In vergelyking met lintdiafragmas, is bewegende spoel-diafragmas oor die algemeen duursaam en kan hoër klankdrukvlakke sonder vervorming hanteer.
- In vergelyking met kondensor-diafragmas, is bewegende-spoel-diafragmas minder sensitief en vereis 'n sterker sein om te werk, maar hulle is ook minder geneig om ongewenste agtergrondgeraas op te tel.
Watter handelsmerke gebruik bewegende spoeldiafragmas?
- Shure SM57 en SM58 is twee van die mees algemene mikrofone wat bewegende spoel diafragmas gebruik.
- Die Electro-Voice RE20 is nog 'n gewilde dinamiese mikrofoon wat 'n bewegende spoel diafragma gebruik.
In die algemeen, is 'n bewegende spoel diafragma 'n goeie keuse?
As jy 'n mikrofoon nodig het wat duursaam is, hoë klankdrukvlakke sonder vervorming kan hanteer en minder geneig is om ongewenste agtergrondgeraas op te tel, dan is 'n bewegende spoel diafragma dalk 'n goeie keuse. As jy egter 'n mikrofoon nodig het wat meer sensitief is en meer detail in die klank kan optel, dan is 'n kondensordiafragma dalk 'n beter opsie. Dit hang alles af van waarvoor jy die mikrofoon nodig het en wat jou begroting is.
Die lintdiafragma: 'n delikate element wat uitstekende klank skep
Sommige van die voordele van die gebruik van 'n lintdiafragma-mikrofoon sluit in:
- Uitstekende klankgehalte: Die lintdiafragma se vermoë om natuurlike, ongekleurde klank op te tel, maak dit 'n gewilde keuse vir die opname van instrumente en sang in die ateljee.
- Wye frekwensiereeks: Lintmikrofoons het gewoonlik 'n wyer frekwensiereeks as ander mikrofoontipes, wat hulle in staat stel om 'n wyer reeks klanke vas te vang.
- Kleiner grootte: Lintmikrofoons is tipies kleiner as tradisionele kondensor- en dinamiese mikrofone, wat dit 'n uitstekende keuse maak vir opname in beperkte ruimtes.
- Vintage klank: Lint-mikrofoons het 'n reputasie om 'n warm, vintage klank te produseer wat baie mense aantreklik vind.
- Geïsoleerde klank: Lintmikrofoons is ontwerp om klank van die kante af op te tel, eerder as van voor en agter, wat meer geïsoleerde klankopname moontlik maak.
- Passiewe ontwerp: Omdat lintmikrofoons passief is, benodig hulle nie fantoomkrag of ander eksterne kragbronne om te funksioneer nie.
Wat is die hooftipes lintdiafragmamikrofone?
Daar is twee hooftipes lintdiafragmamikrofone:
- Passiewe lintmikrofoons: Hierdie mikrofone benodig geen eksterne krag om te funksioneer nie en is tipies meer delikaat en sensitief as aktiewe lintmikrofoons.
- Aktiewe lintmikrofoons: Hierdie mikrofone het ingeboude voorversterkerkringe wat die sein vanaf die lint versterk, wat 'n sterker uitsetvlak tot gevolg het. Aktiewe lintmikrofoons benodig tipies fantoomkrag om te werk.
Die kondensor (kapasitor) diafragma in mikrofone
Die kondensordiafragma is uiters sensitief en kan selfs die kleinste klanke opvang. Hierdie sensitiwiteit is te wyte aan die feit dat die diafragma tipies van 'n baie dun materiaal gemaak is, wat dit makliker laat vibreer. Boonop benodig die kondensormikrofoon 'n kragbron, gewoonlik deur 'n fantoomkragbron, wat dit toelaat om 'n sterker elektriese sein te skep.
Waarom word dit as 'n kapasitor beskou?
Die kondensordiafragma word as 'n kapasitor beskou omdat dit die beginsels van kapasitansie gebruik om 'n elektriese sein te skep. Kapasitansie is die vermoë van 'n stelsel om 'n elektriese lading te stoor, en in die geval van die kondensordiafragma, skep die verandering in afstand tussen die twee metaalplate 'n verandering in kapasitansie, wat dan in 'n elektriese sein omgeskakel word.
Wat is die betekenis van GS en WS in verhouding tot die kondensordiafragma?
DC staan vir gelykstroom, wat 'n tipe elektriese stroom is wat in een rigting vloei. AC staan vir wisselstroom, wat 'n tipe elektriese stroom is wat periodiek van rigting verander. In die geval van die kondensor diafragma, kan die kragbron wat die spanning aan die stelsel verskaf óf GS óf AC wees, afhangende van die ontwerp van die mikrofoon.
Wat is die rol van die kondensordiafragma in opname?
Die kondensor diafragma speel 'n kritieke rol in opname deur klankgolwe om te skakel in 'n elektriese sein wat gestoor en gemanipuleer kan word. Sy sensitiwiteit en vermoë om 'n wye reeks frekwensies vas te vang maak dit 'n gewilde keuse vir die opneem van sang en akoestiese instrumente, asook vir die vaslegging van omgewingsklanke in 'n kamer of omgewing. Sy konsekwente en natuurlike klankkarakter maak dit ook 'n uitstekende keuse om die ware essensie van 'n uitvoering vas te vang.
Gevolgtrekking
So, dit is wat 'n diafragma is en hoe dit in 'n mikrofoon werk. Dit is 'n delikate stuk materiaal wat akoestiese energie in elektriese energie omskakel. Dit is die belangrikste deel van die mikrofoon, so jy moet weet wat dit is noudat jy weet hoe dit werk. So, moenie bang wees om vrae te vra as jy nie seker is nie en onthou altyd om dit aan die beweeg te hou! Dankie dat jy gelees het en ek hoop jy het iets nuuts geleer!
Ek is Joost Nusselder, die stigter van Neaera en 'n inhoudsbemarker, pa, en hou daarvan om nuwe toerusting uit te probeer met kitaar in die hart van my passie, en saam met my span skep ek sedert 2020 in-diepte blogartikels om lojale lesers te help met opnames en kitaarwenke.
