U području akustike, dijafragma je a transduktor namijenjena vjernom međusobnom pretvaranju mehaničkog kretanja i zvuka. Obično se izrađuje od tanke membrane ili lima različitih materijala. Promjenjivi zračni tlak zvučnih valova daje vibracije na dijafragmu koja se zatim može uhvatiti kao drugi oblik energije (ili obrnuto).
Razumijevanje dijafragmi mikrofona: Srce tehnologije mikrofona
A mikrofon dijafragma je glavna komponenta mikrofona koja pretvara akustičnu energiju (zvučne valove) u električnu energiju (audio signala). To je tanak, osjetljiv komad materijala, obično kružnog oblika, izrađen od milara ili drugih specijaliziranih materijala. Dijafragma se pomiče suosjećajno s poremećajima zraka uzrokovanim zvučnim valovima, a to se kretanje zatim pretvara u električnu struju koja se može unijeti u opremu za obradu.
Važnost dizajna dijafragme
Dizajn dijafragme mikrofona je od iznimne važnosti jer može uvelike utjecati na karakteristike audio signala koji se proizvodi. Sljedeći su neki ključni čimbenici koje treba uzeti u obzir pri projektiranju membrane mikrofona:
- Veličina: Veličina dijafragme može varirati od male (manje od jednog inča u promjeru) do puno veće, ovisno o vrsti mikrofona i rasponu frekvencija koje treba uhvatiti.
- Materijal: Materijal koji se koristi za izradu dijafragme može varirati ovisno o potrebama mikrofona. Neki uobičajeni materijali uključuju mylar, metal i vrpcu.
- Vrsta: Postoje različite vrste dijafragmi, uključujući dinamičku, kondenzatorsku (kondenzatorsku) i vrpčastu. Svaka vrsta ima svoje jedinstvene karakteristike i namjene.
- Oblik: Oblik dijafragme može utjecati na način na koji vibrira u skladu s poremećajima zraka uzrokovanim zvučnim valovima.
- Masa: Masa dijafragme ključni je sastojak u njezinoj sposobnosti da se kreće simpatički sa zvučnim valovima. Za većinu vrsta mikrofona općenito se preferira pomična dijafragma male mase.
Tehničke razlike između tipova dijafragmi
Slijede neke tehničke razlike između najčešćih tipova dijafragmi mikrofona:
- Dinamički: dinamički mikrofon koristi dijafragmu koja je pričvršćena na pomični svitak. Kada zvučni valovi udare u dijafragmu, to uzrokuje pomicanje zavojnice, što stvara električnu struju.
- Kondenzator (kondenzator): Kondenzatorski mikrofon koristi dijafragmu koja se nalazi ispred metalne ploče. Membrana i ploča tvore kondenzator, a kada zvučni valovi pogode dijafragmu, to uzrokuje promjenu udaljenosti između dijafragme i ploče, što stvara električnu struju.
- Trakasti mikrofon: Trakasti mikrofon koristi dijafragmu koja je izrađena od tanke metalne trake (vrpca). Kada zvučni valovi pogode vrpcu, ona simpatično vibrira, što stvara električnu struju.
Uloga dijafragme u radu mikrofona
Membrana je glavni element u mikrofonu koji pretvara akustičnu energiju u električnu. Njegova sposobnost da učinkovito pretvori zvučne valove u električnu struju ključna je za ukupnu izvedbu mikrofona. Slijede neki ključni čimbenici koje treba uzeti u obzir pri procjeni performansi membrane mikrofona:
- Osjetljivost: Osjetljivost mikrofona odnosi se na razinu električne izlazne snage koju proizvodi kao odgovor na određenu razinu zvuka. Osjetljivija dijafragma proizvest će jači električni signal za određenu razinu zvuka.
- Frekvencijski odziv: Frekvencijski odziv mikrofona odnosi se na njegovu sposobnost preciznog hvatanja raspona frekvencija. Dobro dizajnirana dijafragma moći će uhvatiti širok raspon frekvencija bez unošenja značajnih izobličenja ili drugih artefakata.
- Polarni uzorak: Polarni uzorak mikrofona odnosi se na usmjerenost njegove osjetljivosti. Dobro dizajnirana dijafragma moći će učinkovito uhvatiti zvuk iz željenog smjera, a istovremeno smanjiti osjetljivost na zvuk iz drugih smjerova.
Bottom Line
Membrana mikrofona kritična je komponenta svakog mikrofona, a njezin dizajn i karakteristike mogu uvelike utjecati na kvalitetu audio signala koji se proizvodi. Prilikom ocjenjivanja različitih vrsta mikrofona, važno je obratiti veliku pozornost na dizajn i performanse dijafragme, budući da je to jedna od najvažnijih komponenti u cijeloj jedinici mikrofona.
Savladavanje čimbenika učinka dijafragme za mikrofone
- Veće dijafragme obično imaju prošireniji frekvencijski odziv i bolju osjetljivost na niske frekvencije, što ih čini idealnim za snimanje glazbe i vokala.
- Manje dijafragme bolje reagiraju na visokofrekventne zvukove i obično se koriste za snimanje akustičnih instrumenata i kao mikrofoni iznad glave u setovima bubnjeva.
Materijalni svijet: Utjecaj materijala dijafragme na kvalitetu zvuka
- Materijal od kojeg je izrađena dijafragma može značajno utjecati na kvalitetu zvuka mikrofona.
- Aluminijske dijafragme obično se koriste u dinamičkim mikrofonima i proizvode topao, prirodan zvuk.
- Trakasti mikrofoni obično koriste tanku aluminijsku foliju ili druge vodljive materijale za stvaranje dijafragme koja dobro reagira na visokofrekventne zvukove.
- Kondenzatorski mikrofoni često koriste tanki polimerni film ili elektret materijal za stvaranje dijafragme koja je vrlo osjetljiva na zvučne valove.
Električni snovi: Uloga električnog naboja u radu dijafragme
- Kondenzatorski mikrofoni zahtijevaju električni naboj za rad, koji se dovodi istosmjernim naponom kroz konektor mikrofona.
- Električni naboj na dijafragmi omogućuje joj da vibrira kao odgovor na dolazne zvučne valove, stvarajući električni signal koji se može pojačati i snimiti.
- Electret kondenzatorski mikrofoni imaju trajni električni naboj ugrađen u dijafragmu, što ih čini praktičnijima i lakšima za korištenje.
Spojiti sve zajedno: kako faktori performansi dijafragme utječu na vaš odabir mikrofona
- Razumijevanje čimbenika performansi dijafragme ključno je za odabir najboljeg mikrofona za vaše potrebe.
- Veće dijafragme idealne su za snimanje glazbe i vokala, dok su manje membrane bolje za akustične instrumente i setove bubnjeva.
- Materijal koji se koristi za izradu dijafragme može značajno utjecati na kvalitetu zvuka mikrofona, a uobičajeni su izbori aluminij, vrpca i polimer.
- Oblik dijafragme može izravno utjecati na kvalitetu zvuka i performanse mikrofona, pri čemu ravne površine proizvode prirodniji zvuk, a zakrivljene površine stvaraju obojeniji zvuk.
- Električni naboj na dijafragmi bitan je za kondenzatorske mikrofone, pri čemu su elektretni kondenzatorski mikrofoni popularan izbor zbog svoje praktičnosti i jednostavnosti upotrebe.
Akustički princip: Tlak naspram Gradijenta tlaka
Kada je riječ o mikrofonima, postoje dvije glavne vrste akustičkih principa koji se koriste za otkrivanje zvučnih valova: tlak i tlak-gradijent. Evo što trebate znati o ove dvije metode:
- Tlačni mikrofoni: Ovi mikrofoni otkrivaju zvučne valove mjerenjem promjena u tlaku zraka do kojih dolazi kada zvučni valovi udare u dijafragmu mikrofona. Ova vrsta mikrofona također je poznata kao višesmjerni mikrofon jer jednako prima zvučne valove iz svih smjerova.
- Mikrofoni s gradijentom tlaka: Ovi mikrofoni otkrivaju zvučne valove mjerenjem razlika u tlaku zraka između prednje i stražnje strane dijafragme mikrofona. Ova vrsta mikrofona također je poznata kao usmjereni mikrofon jer je osjetljiviji na zvukove koji dolaze iz određenih smjerova od drugih.
Kako rade mikrofoni za pritisak i gradijent pritiska
Da biste razumjeli razlike između mikrofona s tlakom i mikrofona s gradijentom tlaka, bitno je razumjeti kako svaki tip mikrofona radi:
- Tlačni mikrofoni: Kada zvučni valovi dopru do dijafragme mikrofona, uzrokuju vibriranje dijafragme naprijed-natrag. Ovo kretanje proizvodi promjene u tlaku zraka koje detektira sonda mikrofona. Rezultirajući audio signal u biti je izravan prikaz zvučnih valova koji udaraju u membranu mikrofona.
- Mikrofoni s gradijentom tlaka: kada zvučni valovi dopru do dijafragme mikrofona, uzrokuju da dijafragma vibrira naprijed-natrag na simetričan način. Međutim, budući da je stražnji dio dijafragme izložen drugačijem akustičkom okruženju od prednjeg, amplituda i faza vala koji dopire do stražnjeg dijela dijafragme bit će drugačiji od prednjeg. To uzrokuje razliku u načinu na koji dijafragma reagira na zvučne valove, što detektira sonda mikrofona. Rezultirajući audio signal složena je mješavina izravnih zvučnih valova i popratnih razlika u fazi i amplitudi.
Razumijevanje polarnih uzoraka
Jedna od ključnih razlika između tlačnih i gradijentnih mikrofona je način na koji detektiraju zvučne valove, što utječe na osjetljivost mikrofona i karakteristike usmjerenosti. Polarni uzorak mikrofona opisuje kako reagira na zvukove koji dolaze iz različitih smjerova. Ovo su tri najpopularnija polarna uzorka:
- Kardioid: Ovaj uzorak je najosjetljiviji na zvukove koji dolaze s prednje strane mikrofona, a manje osjetljiv na zvukove koji dolaze sa strane i straga.
- Dvosmjerno: Ovaj uzorak je jednako osjetljiv na zvukove koji dolaze s prednje i stražnje strane mikrofona, ali je manje osjetljiv na zvukove koji dolaze sa strane.
- Višesmjerno: Ovaj uzorak je jednako osjetljiv na zvukove koji dolaze iz svih smjerova.
Gornja adresa u odnosu na membrane mikrofona s bočnom adresom
Mikrofoni s najvišom adresom dizajnirani su tako da je dijafragma postavljena okomito na tijelo mikrofona. Ovaj dizajn olakšava postavljanje mikrofona i posebno je koristan za podcasting i snimanje iz ruke. Primarna prednost mikrofona s najvećom adresom je ta što omogućuju korisniku da vidi dijafragmu, što olakšava postavljanje mikrofona i njegovo usmjeravanje u pravom smjeru.
Uobičajene marke i modeli mikrofona za gornju i bočnu adresu
Na tržištu postoji velik broj marki i modela mikrofona, svaki sa svojim jedinstvenim dizajnom i karakteristikama. Neki od najpopularnijih marki i modela mikrofona s najvećom adresom uključuju Rode NT1-A, AKG C414 i Shure SM7B. Neki od najpopularnijih marki i modela mikrofona za bočnu adresu uključuju Neumann U87, Sennheiser MKH 416 i Shure SM57.
Najbolji mikrofon za vaše potrebe
U konačnici, najbolji mikrofon za vaše potrebe ovisit će o nizu čimbenika, uključujući vaše okruženje za snimanje, vrstu zvuka koji snimate i vaš proračun. Važno je istražiti i provjeriti recenzije i uzorke zvuka prije kupnje. Neke ključne točke koje treba uzeti u obzir pri odabiru mikrofona uključuju:
- Osjetljivost dijafragme
- Polarni uzorak mikrofona
- Dizajn tijela i veličina mikrofona
- Cijena i ukupna vrijednost za novac
Membrana s pokretnom zavojnicom: dinamički element mikrofona
Načelo iza membrane s pokretnom zavojnicom temelji se na efektu blizine, pri čemu što je dijafragma bliže izvoru zvuka, to je veća osjetljivost mikrofona. Membrana je obično izrađena od plastike ili aluminija i nalazi se u kapsuli koja je pričvršćena na tijelo mikrofona. Kada zvučni valovi udare u dijafragmu, ona vibrira, uzrokujući pomicanje pričvršćene zavojnice u magnetskom polju, stvarajući električnu struju koja se šalje kroz kabele mikrofona.
Koje su prednosti i nedostaci?
Prednosti:
- Membrane s pokretnom zavojnicom općenito su manje osjetljive od membrana kondenzatora, što ih čini manje sklonima prikupljanju neželjene pozadinske buke.
- Iznimno su izdržljivi i mogu izdržati visoke razine zvučnog tlaka bez izobličenja.
- Obično su jeftiniji od kondenzatorskih mikrofona, što ih čini izvrsnom opcijom za one s ograničenim budžetom.
Nedostaci:
- Membrane pokretne zavojnice nisu tako osjetljive kao membrane kondenzatora, što znači da možda neće uhvatiti toliko detalja u zvuku.
- Za rad im je potreban jači signal, što može biti problem ako snimate nešto što je prirodno niske glasnoće.
- U usporedbi s trakastim dijafragmama, one možda nemaju toliko prirodan zvuk.
Kakva je u usporedbi s drugim dijafragmama?
- U usporedbi s trakastim dijafragmama, dijafragme s pokretnom zavojnicom općenito su izdržljivije i mogu podnijeti više razine zvučnog tlaka bez izobličenja.
- U usporedbi s membranama kondenzatora, dijafragme s pokretnom zavojnicom manje su osjetljive i zahtijevaju jači signal za rad, ali su također manje sklone prikupljanju neželjene pozadinske buke.
Koje marke koriste dijafragme s pokretnom zavojnicom?
- Shure SM57 i SM58 dva su najčešća mikrofona koji koriste dijafragme s pokretnom zavojnicom.
- Electro-Voice RE20 još je jedan popularan dinamički mikrofon koji koristi dijafragmu s pokretnom zavojnicom.
Općenito, je li dijafragma s pokretnom zavojnicom dobar izbor?
Ako vam je potreban mikrofon koji je izdržljiv, može podnijeti visoke razine zvučnog tlaka bez izobličenja i manje je sklon prikupljanju neželjene pozadinske buke, tada bi dijafragma s pokretnom zavojnicom mogla biti dobar izbor. Međutim, ako vam je potreban mikrofon koji je osjetljiviji i može uhvatiti više detalja u zvuku, onda bi kondenzatorska dijafragma mogla biti bolja opcija. Sve ovisi o tome za što vam treba mikrofon i koliki vam je budžet.
Trakasta dijafragma: delikatan element koji stvara izvrstan zvuk
Neke od prednosti korištenja mikrofona s vrpcom dijafragme uključuju:
- Izvrsna kvaliteta zvuka: Sposobnost vrpčaste dijafragme da uhvati prirodan, neobojen zvuk čini je popularnim izborom za snimanje instrumenata i vokala u studiju.
- Široki frekvencijski raspon: vrpčasti mikrofoni obično imaju širi frekvencijski raspon od drugih vrsta mikrofona, što im omogućuje hvatanje šireg raspona zvukova.
- Manja veličina: vrpčasti mikrofoni obično su manji od tradicionalnih kondenzatorskih i dinamičkih mikrofona, što ih čini izvrsnim izborom za snimanje u skučenim prostorima.
- Vintage zvuk: vrpčasti mikrofoni imaju reputaciju da proizvode topao, starinski zvuk koji se mnogima dopada.
- Izolirani zvuk: vrpčasti mikrofoni dizajnirani su za hvatanje zvuka sa strane, a ne sprijeda i straga, što omogućuje izoliranije hvatanje zvuka.
- Pasivni dizajn: Budući da su vrpčasti mikrofoni pasivni, ne zahtijevaju fantomsko napajanje ili druge vanjske izvore napajanja da bi funkcionirali.
Koje su glavne vrste mikrofona s trakastom membranom?
Postoje dvije glavne vrste mikrofona s trakastom membranom:
- Pasivni vrpčasti mikrofoni: Ovi mikrofoni ne zahtijevaju nikakvo vanjsko napajanje za rad i obično su delikatniji i osjetljiviji od aktivnih vrpčastih mikrofona.
- Aktivni ribon mikrofoni: Ovi mikrofoni imaju ugrađeni krug pretpojačala koji pojačava signal s vrpce, što rezultira jačom izlaznom razinom. Aktivni vrpčasti mikrofoni obično zahtijevaju fantomsko napajanje za rad.
Kondenzatorska (kondenzatorska) dijafragma u mikrofonima
Membrana kondenzatora iznimno je osjetljiva i može uhvatiti i najtiše zvukove. Ta je osjetljivost posljedica činjenice da je dijafragma obično izrađena od vrlo tankog materijala, što joj omogućuje lakše vibriranje. Osim toga, kondenzatorski mikrofon zahtijeva izvor napajanja, koji se obično napaja preko fantomskog izvora napajanja, što mu omogućuje stvaranje jačeg električnog signala.
Zašto se smatra kondenzatorom?
Membrana kondenzatora smatra se kondenzatorom jer koristi principe kapacitivnosti za stvaranje električnog signala. Kapacitet je sposobnost sustava da pohrani električni naboj, a u slučaju dijafragme kondenzatora, promjena udaljenosti između dviju metalnih ploča stvara promjenu kapaciteta, koja se zatim pretvara u električni signal.
Koje je značenje istosmjerne i izmjenične struje u odnosu na membranu kondenzatora?
DC je kratica za istosmjernu struju, što je vrsta električne struje koja teče u jednom smjeru. AC je kratica za izmjeničnu struju, što je vrsta električne struje koja povremeno mijenja smjer. U slučaju kondenzatorske membrane, izvor napajanja koji napaja sustav može biti DC ili AC, ovisno o dizajnu mikrofona.
Koja je uloga dijafragme kondenzatora u snimanju?
Membrana kondenzatora ima ključnu ulogu u snimanju pretvarajući zvučne valove u električni signal koji se može pohraniti i njime se može manipulirati. Njegova osjetljivost i sposobnost hvatanja širokog raspona frekvencija čine ga popularnim izborom za snimanje vokala i akustičnih instrumenata, kao i za hvatanje ambijentalnih zvukova u prostoriji ili okruženju. Njegov dosljedan i prirodan karakter zvuka također ga čini izvrsnim izborom za hvatanje prave biti izvedbe.
Zaključak
Dakle, to je dijafragma i kako radi u mikrofonu. To je delikatan komad materijala koji pretvara akustičnu energiju u električnu. To je najvažniji dio mikrofona, pa morate znati što je to sada kada znate kako radi. Dakle, ne bojte se postavljati pitanja ako niste sigurni i uvijek ne zaboravite nastaviti! Hvala na čitanju i nadam se da ste naučili nešto novo!
Ja sam Joost Nusselder, osnivač Neaere i marketer sadržaja, tata i volim isprobavati novu opremu s gitarom u srcu moje strasti, a zajedno sa svojim timom stvaram detaljne članke na blogu od 2020. pomoći vjernim čitateljima savjetima za snimanje i gitaru.
