У вобласці акустыкі дыяфрагма - гэта а пераўтваральнік прызначаны для дакладнага пераўтварэння механічнага руху і гуку. Звычайна ён складаецца з тонкай мембраны або ліста з розных матэрыялаў. Зменлівы ціск паветра гукавых хваль перадае дыяфрагме вібрацыі, якія потым можна ўлоўліваць як іншую форму энергіі (ці наадварот).
Разуменне мікрафонных дыяфрагм: сэрца мікрафоннай тэхналогіі
A мікрафон дыяфрагма - асноўны кампанент мікрафона, які пераўтварае акустычную энергію (гукавыя хвалі) у электрычную (гукавы сігнал). Гэта тонкі далікатны кавалак матэрыялу, звычайна круглай формы, зроблены з лавсану або іншых спецыяльных матэрыялаў. Дыяфрагма рухаецца спагадліва з хваляваннямі паветра, выкліканымі гукавымі хвалямі, і гэты рух затым пераўтворыцца ў электрычны ток, які можна падаваць у апрацоўчае абсталяванне.
Важнасць дызайну дыяфрагмы
Канструкцыя дыяфрагмы мікрафона мае вялікае значэнне, бо яна можа значна паўплываць на характарыстыкі гукавога сігналу, які ствараецца. Пры распрацоўцы дыяфрагмы мікрафона неабходна ўлічваць наступныя фактары:
- Памер: Памер дыяфрагмы можа вар'іравацца ад маленькага (менш за цалю ў дыяметры) да значна большага, у залежнасці ад тыпу мікрафона і дыяпазону частот, якія ён павінен захапіць.
- Матэрыял: Матэрыял, які выкарыстоўваецца для вырабу дыяфрагмы, можа адрознівацца ў залежнасці ад патрэбаў мікрафона. Некаторыя распаўсюджаныя матэрыялы ўключаюць майлар, метал і стужку.
- Тып: Існуюць розныя тыпы дыяфрагм, у тым ліку дынамічная, кандэнсатарная (кандэнсатарная) і істужачная. Кожны тып мае свае унікальныя характарыстыкі і прымяненне.
- Форма: форма дыяфрагмы можа ўплываць на тое, як яна спагадліва вібруе з хваляваннямі паветра, выкліканымі гукавымі хвалямі.
- Маса: маса дыяфрагмы з'яўляецца найважнейшым фактарам яе здольнасці рухацца са спачуваннем гукавым хвалям. Рухомая дыяфрагма з малой масай звычайна з'яўляецца пераважнай для большасці тыпаў мікрафонаў.
Тэхнічныя адрозненні паміж тыпамі дыяфрагм
Ніжэй прыведзены некаторыя тэхнічныя адрозненні паміж найбольш распаўсюджанымі тыпамі дыяфрагм мікрафона:
- Дынамічны: дынамічны мікрафон выкарыстоўвае дыяфрагму, прымацаваную да рухомай шпулькі. Калі гукавыя хвалі трапляюць на дыяфрагму, гэта прымушае шпульку рухацца, што стварае электрычны ток.
- Кандэнсатар (кандэнсатар): у кандэнсатарным мікрафоне выкарыстоўваецца дыяфрагма, размешчаная перад металічнай пласцінай. Дыяфрагма і пласціна ўтвараюць кандэнсатар, і калі гукавыя хвалі трапляюць на дыяфрагму, гэта прыводзіць да змены адлегласці паміж дыяфрагмай і пласцінай, што стварае электрычны ток.
- Стужка: у стужцы мікрафона выкарыстоўваецца дыяфрагма, зробленая з тонкай палоскі металу (стужка). Калі гукавыя хвалі трапляюць на стужку, яна сімпатычна вібруе, што стварае электрычны ток.
Роля дыяфрагмы ў працы мікрафона
Дыяфрагма - асноўны элемент мікрафона, які пераўтварае акустычную энергію ў электрычную. Яго здольнасць эфектыўна пераўтвараць гукавыя хвалі ў электрычны ток мае вырашальнае значэнне для агульнай працы мікрафона. Ніжэй прыведзены некаторыя ключавыя фактары, якія неабходна ўлічваць пры ацэнцы прадукцыйнасці дыяфрагмы мікрафона:
- Адчувальнасць: Адчувальнасць мікрафона адносіцца да ўзроўню электрычнага выхаду, які ён вырабляе ў адказ на зададзены ўзровень гуку. Больш адчувальная дыяфрагма будзе вырабляць больш моцны электрычны сігнал для зададзенага ўзроўню гуку.
- Частотная характарыстыка: частотная характарыстыка мікрафона адносіцца да яго здольнасці дакладна фіксаваць дыяпазон частот. Добра прадуманая дыяфрагма зможа ўлоўліваць шырокі дыяпазон частот без істотных скажэнняў або іншых артэфактаў.
- Палярны ўзор: Палярны ўзор мікрафона адносіцца да накіраванасці яго адчувальнасці. Добра прадуманая дыяфрагма зможа эфектыўна ўлоўліваць гук з патрэбнага кірунку, мінімізуючы адчувальнасць да гуку з іншых напрамкаў.
Bottom Line
Дыяфрагма мікрафона з'яўляецца найважнейшым кампанентам любога мікрафона, і яе канструкцыя і працоўныя характарыстыкі могуць значна паўплываць на якасць стваранага гукавога сігналу. Пры ацэнцы розных тыпаў мікрафонаў важна звярнуць пільную ўвагу на канструкцыю і характарыстыкі дыяфрагмы, бо гэта адзін з самых важных кампанентаў мікрафона.
Асваенне фактараў прадукцыйнасці дыяфрагмы для мікрафонаў
- Большыя дыяфрагмы, як правіла, маюць больш пашыраную частотную характарыстыку і лепшую адчувальнасць да нізкіх частот, што робіць іх ідэальнымі для запісу музыкі і вакалу.
- Меншыя дыяфрагмы лепш рэагуюць на высокачашчынныя гукі і звычайна выкарыстоўваюцца для запісу акустычных інструментаў і ў якасці накладных мікрафонаў у наборах ударных.
Матэрыяльны свет: уплыў матэрыялу дыяфрагмы на якасць гуку
- Матэрыял, які выкарыстоўваецца для вырабу дыяфрагмы, можа істотна паўплываць на якасць гуку мікрафона.
- Алюмініевыя дыяфрагмы звычайна выкарыстоўваюцца ў дынамічных мікрафонах і ствараюць цёплы натуральны гук.
- У істужачных мікрафонах звычайна выкарыстоўваецца тонкая алюмініевая фальга або іншыя токаправодныя матэрыялы для стварэння дыяфрагмы, якая добра рэагуе на высокачашчынныя гукі.
- Кандэнсатарныя мікрафоны часта выкарыстоўваюць тонкую палімерную плёнку або электретный матэрыял для стварэння дыяфрагмы, якая вельмі адчувальная да гукавых хваляў.
Электрычныя сны: роля электрычнага зарада ў працы дыяфрагмы
- Для працы кандэнсатарных мікрафонаў патрабуецца электрычны зарад, які падаецца ад пастаяннага току праз раздым мікрафона.
- Электрычны зарад на дыяфрагме дазваляе ёй вібраваць у адказ на ўваходныя гукавыя хвалі, ствараючы электрычны сігнал, які можна ўзмацніць і запісаць.
- Электрэтныя кандэнсатарныя мікрафоны маюць пастаянны электрычны зарад, убудаваны ў дыяфрагму, што робіць іх больш зручнымі і простымі ў выкарыстанні.
Збіраем усё разам: як фактары прадукцыйнасці дыяфрагмы ўплываюць на ваш выбар мікрафона
- Разуменне фактараў прадукцыйнасці дыяфрагмы з'яўляецца ключом да выбару лепшага мікрафона для вашых патрэб.
- Большыя дыяфрагмы ідэальна падыходзяць для запісу музыкі і вакалу, у той час як меншыя дыяфрагмы лепш падыходзяць для акустычных інструментаў і ўдарных установак.
- Матэрыял, які выкарыстоўваецца для вырабу дыяфрагмы, можа істотна паўплываць на якасць гуку мікрафона, прычым агульным выбарам з'яўляюцца алюміній, стужка і палімер.
- Форма дыяфрагмы можа непасрэдна ўплываць на якасць і прадукцыйнасць гуку мікрафона: плоскія паверхні ствараюць больш натуральны гук, а выгнутыя - больш каляровы.
- Электрычны зарад на дыяфрагме вельмі важны для кандэнсатарных мікрафонаў, прычым электрэтныя кандэнсатарныя мікрафоны з'яўляюцца папулярным выбарам з-за іх зручнасці і прастаты выкарыстання.
Акустычны прынцып: ціск у параўнанні з градыентам ціску
Калі гаворка ідзе пра мікрафоны, існуе два асноўныя тыпы акустычных прынцыпаў, якія выкарыстоўваюцца для выяўлення гукавых хваль: ціск і градыент ціску. Вось што вам трэба ведаць аб гэтых двух метадах:
- Мікрафоны ціску: гэтыя мікрафоны выяўляюць гукавыя хвалі, вымяраючы змены ціску паветра, якія адбываюцца, калі гукавыя хвалі трапляюць на дыяфрагму мікрафона. Гэты тып мікрафона таксама вядомы як усенакіраваны мікрафон, таму што ён аднолькава ўлоўлівае гукавыя хвалі з усіх бакоў.
- Мікрафоны з градыентам ціску: гэтыя мікрафоны выяўляюць гукавыя хвалі шляхам вымярэння розніцы ціску паветра паміж пярэдняй і задняй часткамі дыяфрагмы мікрафона. Гэты тып мікрафона таксама вядомы як накіраваны мікрафон, таму што ён больш адчувальны да гукаў з пэўных напрамкаў, чым іншыя.
Як працуюць мікрафоны ціску і градыенту ціску
Каб зразумець адрозненні паміж мікрафонамі ціску і градыенту ціску, вельмі важна зразумець, як працуе кожны тып мікрафона:
- Мікрафоны пад ціскам: калі гукавыя хвалі дасягаюць дыяфрагмы мікрафона, яны выклікаюць вібрацыю дыяфрагмы наперад і назад. Гэты рух выклікае змены ціску паветра, якія вызначаюцца датчыкам мікрафона. Атрыманы гукавы сігнал, па сутнасці, з'яўляецца прамым адлюстраваннем гукавых хваль, якія трапляюць на дыяфрагму мікрафона.
- Мікрафоны з градыентам ціску: калі гукавыя хвалі дасягаюць дыяфрагмы мікрафона, яны прымушаюць дыяфрагму сіметрычна вібраваць наперад і назад. Аднак, паколькі задняя частка дыяфрагмы падвяргаецца ўздзеянню іншага акустычнага асяроддзя, чым пярэдняя, амплітуда і фаза хвалі, якая дасягае задняй часткі дыяфрагмы, будзе адрознівацца ад пярэдняй. Гэта выклікае розніцу ў тым, як дыяфрагма рэагуе на гукавыя хвалі, што выяўляецца пераўтваральнікам мікрафона. Атрыманы гукавы сігнал уяўляе сабой складаную сумесь прамых гукавых хваль і спадарожных розніц фаз і амплітуды.
Разуменне палярных узораў
Адным з важных адрозненняў паміж мікрафонамі ціску і градыенту ціску з'яўляецца тое, як яны выяўляюць гукавыя хвалі, што ўплывае на адчувальнасць мікрафона і характарыстыкі накіраванасці. Палярная дыяграма мікрафона апісвае, як ён рэагуе на гукі, якія ідуць з розных бакоў. Вось тры найбольш папулярныя палярныя схемы:
- Кардыяідны: гэты ўзор найбольш адчувальны да гукаў, якія ідуць ад пярэдняй часткі мікрафона, і менш адчувальны да гукаў, якія ідуць з бакоў і ззаду.
- Двунакіраваны: гэты шаблон аднолькава адчувальны да гукаў, якія ідуць ад пярэдняй і задняй частак мікрафона, але менш адчувальны да гукаў, якія ідуць з бакоў.
- Усенакіраваны: гэты шаблон аднолькава адчувальны да гукаў, якія ідуць з усіх бакоў.
Мікрафонныя дыяфрагмы з верхнім адрасам і бакавым адрасам
Мікрафоны з верхнім адрасам распрацаваны з дыяфрагмай, размешчанай перпендыкулярна корпусу мікрафона. Такая канструкцыя палягчае размяшчэнне мікрафона і асабліва карысная для падкастынгу і запісу з рук. Асноўная перавага мікрафонаў з верхнім адрасам заключаецца ў тым, што яны дазваляюць карыстальніку бачыць дыяфрагму, палягчаючы размяшчэнне мікрафона і накіраванне яго ў правільным кірунку.
Распаўсюджаныя маркі і мадэлі мікрафонаў з верхнім і бакавым адрасам
На рынку існуе велізарная колькасць марак і мадэляў мікрафонаў, кожная з якіх мае свой унікальны дызайн і характарыстыкі. Некаторыя з самых папулярных брэндаў і мадэляў мікрафонаў з верхнім адрасам ўключаюць Rode NT1-A, AKG C414 і Shure SM7B. Некаторыя з самых папулярных марак і мадэляў мікрафонаў з бакавым адрасам ўключаюць Neumann U87, Sennheiser MKH 416 і Shure SM57.
Найлепшы мікрафон для вашых патрэб
У канчатковым рахунку, лепшы мікрафон для вашых патрэб будзе залежаць ад шэрагу фактараў, уключаючы асяроддзе запісу, тып аўдыя, які вы запісваеце, і ваш бюджэт. Перад пакупкай важна правесці даследаванне і азнаёміцца з аглядамі і гукавымі ўзорамі. Пры выбары мікрафона варта звярнуць увагу на наступнае:
- Адчувальнасць дыяфрагмы
- Палярная дыяграма мікрафона
- Дызайн корпуса і памер мікрафона
- Кошт і агульнае суадносіны кошту і якасці
Дынамічны элемент мікрафона з рухомай спіраллю
Прынцып, які ляжыць у аснове дыяфрагмы з рухомай спіраллю, заснаваны на эфекце блізкасці: чым бліжэй дыяфрагма да крыніцы гуку, тым вышэй адчувальнасць мікрафона. Дыяфрагма звычайна вырабляецца з пластыка або алюмінія і змяшчаецца ў капсулу, прымацаваную да корпуса мікрафона. Калі гукавыя хвалі трапляюць на дыяфрагму, яна вібруе, прымушаючы прымацаваную катушку рухацца ў магнітным полі, ствараючы электрычны ток, які пасылаецца праз кабелі мікрафона.
Якія перавагі і недахопы?
Перавагі:
- Мембраны з рухомай спіраллю звычайна менш адчувальныя, чым дыяфрагмы кандэнсатара, што робіць іх менш схільнымі ўлоўліваць непажаданы фонавы шум.
- Яны надзвычай трывалыя і могуць вытрымліваць высокі ўзровень гукавога ціску без скажэнняў.
- Як правіла, яны менш дарагія, чым кандэнсатарныя мікрафоны, што робіць іх выдатным варыянтам для тых, хто з абмежаваным бюджэтам.
Недахопы:
- Мембраны з рухомай спіраллю не такія адчувальныя, як дыяфрагмы кандэнсатара, гэта значыць, што яны могуць не ўлоўліваць столькі дэталяў у гуку.
- Для іх працы патрабуецца больш моцны сігнал, што можа быць праблемай, калі вы запісваеце што-небудзь з нізкай гучнасцю.
- У параўнанні з істужачнымі дыяфрагмамі, яны могуць мець не такі натуральны гук.
Як гэта параўнальна з іншымі дыяфрагмамі?
- У параўнанні з істужачнымі дыяфрагмамі дыяфрагмы з рухомай спіраллю звычайна больш трывалыя і вытрымліваюць больш высокі ўзровень гукавога ціску без скажэнняў.
- У параўнанні з дыяфрагмамі кандэнсатара, дыяфрагмы з рухомай спіраллю менш адчувальныя і патрабуюць больш моцнага сігналу для працы, але яны таксама менш схільныя ўлоўліваць непажаданы фонавы шум.
Якія маркі выкарыстоўваюць дыяфрагмы з рухомай спіраллю?
- Shure SM57 і SM58 - два найбольш распаўсюджаныя мікрафоны, якія выкарыстоўваюць дыяфрагмы з рухомай спіраллю.
- Electro-Voice RE20 - яшчэ адзін папулярны дынамічны мікрафон, які выкарыстоўвае дыяфрагму з рухомай спіраллю.
Увогуле, ці з'яўляецца дыяфрагма з рухомай спіраллю добрым выбарам?
Калі вам патрэбен мікрафон, які з'яўляецца трывалым, можа вытрымліваць высокі ўзровень гукавога ціску без скажэнняў і менш схільны ўлоўліваць непажаданы фонавы шум, тады дыяфрагма з рухомай спіраллю можа быць добрым выбарам. Аднак, калі вам патрэбен больш адчувальны мікрафон, які можа ўлоўліваць больш дэталяў гуку, то кандэнсатарная дыяфрагма можа быць лепшым варыянтам. Усё залежыць ад таго, для чаго вам патрэбны мікрафон і які ў вас бюджэт.
Істужачная дыяфрагма: далікатны элемент, які стварае выдатны гук
Некаторыя з пераваг выкарыстання мікрафона з істужачнай дыяфрагмай ўключаюць:
- Выдатная якасць гуку: здольнасць істужачнай дыяфрагмы ўлоўліваць натуральны неафарбаваны гук робіць яе папулярным выбарам для запісу інструментаў і вакалу ў студыі.
- Шырокі дыяпазон частот: стужкавыя мікрафоны звычайна маюць больш шырокі дыяпазон частот, чым іншыя тыпы мікрафонаў, што дазваляе ім захопліваць больш шырокі дыяпазон гукаў.
- Меншы памер: стужкавыя мікрафоны звычайна меншыя за традыцыйныя кандэнсатарныя і дынамічныя, што робіць іх выдатным выбарам для запісу ў цесных месцах.
- Вінтажны гук: істужачныя мікрафоны маюць рэпутацыю стваральнікаў цёплага старадаўняга гуку, які многім людзям здаецца прывабным.
- Ізаляваны гук: стужкавыя мікрафоны прызначаны для ўлоўлівання гуку з бакоў, а не спераду і ззаду, што дазваляе больш ізалявана ўлоўліваць гук.
- Пасіўная канструкцыя: паколькі істужачныя мікрафоны пасіўныя, для іх функцыянавання не патрабуецца фантомнае харчаванне або іншыя знешнія крыніцы харчавання.
Якія асноўныя тыпы мікрафонаў з істужачнай дыяфрагмай?
Ёсць два асноўных тыпу мікрафонаў з істужачнай дыяфрагмай:
- Пасіўныя істужачныя мікрафоны: гэтыя мікрафоны не патрабуюць знешняга сілкавання для функцыянавання і звычайна больш далікатныя і адчувальныя, чым актыўныя істужачныя мікрафоны.
- Актыўныя стужкавыя мікрафоны: Гэтыя мікрафоны маюць убудаваную схему папярэдняга ўзмацняльніка, якая ўзмацняе сігнал са стужкі, што прыводзіць да больш моцнага выхаднога ўзроўню. Для працы актыўных істужачных мікрафонаў звычайна патрабуецца фантомнае харчаванне.
Кандэнсатарная (кандэнсатарная) дыяфрагма ў мікрафонах
Дыяфрагма кандэнсатара вельмі адчувальная і можа ўлоўліваць нават самыя слабыя гукі. Такая адчувальнасць звязана з тым, што дыяфрагма звычайна зроблена з вельмі тонкага матэрыялу, які дазваляе ёй лягчэй вібраваць. Акрамя таго, кандэнсатарны мікрафон патрабуе крыніцы сілкавання, якая звычайна падаецца праз фантомную крыніцу сілкавання, што дазваляе яму ствараць больш моцны электрычны сігнал.
Чаму гэта лічыцца кандэнсатарам?
Дыяфрагма кандэнсатара лічыцца кандэнсатарам, таму што яна выкарыстоўвае прынцыпы ёмістасці для стварэння электрычнага сігналу. Ёмістасць - гэта здольнасць сістэмы назапашваць электрычны зарад, і ў выпадку дыяфрагмы кандэнсатара змяненне адлегласці паміж дзвюма металічнымі пласцінамі стварае змяненне ёмістасці, якое затым пераўтворыцца ў электрычны сігнал.
Якое значэнне пастаяннага і пераменнага току ў адносінах да дыяфрагмы кандэнсатара?
Пастаянны ток азначае пастаянны ток, які з'яўляецца тыпам электрычнага току, які цячэ ў адным кірунку. Пераменны ток азначае пераменны ток, які з'яўляецца тыпам электрычнага току, які перыядычна мяняе кірунак. У выпадку з кандэнсатарнай дыяфрагмай крыніца харчавання, якая забяспечвае напружанне сістэмы, можа быць пастаяннага або пераменнага току ў залежнасці ад канструкцыі мікрафона.
Якая роля дыяфрагмы кандэнсатара ў запісе?
Дыяфрагма кандэнсатара адыгрывае важную ролю ў запісе, пераўтвараючы гукавыя хвалі ў электрычны сігнал, які можна захоўваць і маніпуляваць ім. Яго адчувальнасць і здольнасць фіксаваць шырокі дыяпазон частот робяць яго папулярным выбарам для запісу вакалу і акустычных інструментаў, а таксама для фіксацыі навакольных гукаў у пакоі або навакольным асяроддзі. Яго паслядоўны і натуральны гук таксама робіць яго выдатным выбарам для перадачы сапраўднай сутнасці выступу.
заключэнне
Такім чынам, вось што такое дыяфрагма і як яна працуе ў мікрафоне. Гэта далікатны кавалак матэрыялу, які пераўтварае акустычную энергію ў электрычную. Гэта самая важная частка мікрафона, таму вам трэба ведаць, што гэта такое, цяпер, калі вы ведаеце, як ён працуе. Такім чынам, не бойцеся задаваць пытанні, калі вы не ўпэўненыя, і заўсёды памятайце, што трэба працягваць! Дзякуй за чытанне, і я спадзяюся, што вы даведаліся нешта новае!
Я Йост Нуссельдэр, заснавальнік Neaera і маркетынг кантэнту, тата, і люблю выпрабоўваць новае абсталяванне з гітарай у цэнтры майго захаплення, і разам са сваёй камандай я ствараю падрабязныя артыкулы ў блогу з 2020 года каб дапамагчы верным чытачам парадамі па запісе і гітары.
