Az akusztika területén a membrán a energiaátalakító célja a mechanikai mozgás és a hang hű egymásba alakítása. Általában vékony membránból vagy különféle anyagokból készült lemezből készül. A hanghullámok változó légnyomása rezgéseket kölcsönöz a membránra, amely azután egy másik energiaformaként rögzíthető (vagy fordítva).
A mikrofonmembránok megértése: A mikrofontechnológia szíve
A mikrofon A membrán a mikrofon fő alkotóeleme, amely az akusztikus energiát (hanghullámokat) elektromos energiává alakítja (audiojel). Ez egy vékony, finom anyagdarab, jellemzően kör alakú, mylar vagy más speciális anyagból készült. A membrán szimpatikusan mozog a hanghullámok okozta légzavarokkal, majd ezt a mozgást elektromos árammá alakítják, amelyet a feldolgozó berendezésekbe lehet betáplálni.
A membrántervezés jelentősége
A mikrofonmembrán kialakítása rendkívül fontos, mivel nagyban befolyásolhatja az előállított audiojel jellemzőit. Az alábbiakban felsorolunk néhány kritikus tényezőt, amelyeket figyelembe kell venni a mikrofonmembrán tervezésekor:
- Méret: A membrán mérete kicsitől (egy hüvelyknél kisebb átmérőjű) a sokkal nagyobbig terjedhet, a mikrofon típusától és a rögzítéshez szükséges frekvenciatartománytól függően.
- Anyag: A membrán készítéséhez használt anyag a mikrofon igényeitől függően változhat. Néhány gyakori anyag a mylar, a fém és a szalag.
- Típus: Különféle típusú membránok léteznek, beleértve a dinamikus, a kondenzátoros (kondenzátoros) és a szalagos membránokat. Minden típusnak megvannak a saját egyedi jellemzői és felhasználási területei.
- Alak: A membrán alakja a hanghullámok okozta légzavarokkal együttérző rezgésmódját befolyásolhatja.
- Tömeg: A membrán tömege kritikus összetevője annak, hogy a hanghullámokkal együtt tudjon mozogni. A legtöbb mikrofontípushoz általában előnyös a kis tömegű mozgatható membrán.
Technikai különbségek a membrántípusok között
Az alábbiakban bemutatunk néhány technikai különbséget a mikrofonmembránok leggyakoribb típusai között:
- Dinamikus: A dinamikus mikrofon membránt használ, amely egy mozgatható tekercshez van csatlakoztatva. Amikor hanghullámok érik a membránt, a tekercs elmozdul, ami elektromos áramot generál.
- Kondenzátor (kondenzátor): A kondenzátor mikrofon egy fémlemez elé helyezett membránt használ. A membrán és a lemez egy kondenzátort alkot, és amikor hanghullámok érik a membránt, megváltozik a membrán és a lemez közötti távolság, ami elektromos áramot generál.
- Szalag: A szalagmikrofon egy vékony fémcsíkból (a szalagból) készült membránt használ. Amikor hanghullámok érik a szalagot, az együttérzően rezeg, ami elektromos áramot generál.
A membrán szerepe a mikrofon teljesítményében
A membrán a mikrofon fő eleme, amely az akusztikus energiát elektromos energiává alakítja. A hanghullámokat elektromos árammá alakító képessége kritikus fontosságú a mikrofon általános teljesítménye szempontjából. Az alábbiakban felsorolunk néhány kulcsfontosságú tényezőt, amelyeket figyelembe kell venni a mikrofonmembrán teljesítményének értékelésekor:
- Érzékenység: A mikrofon érzékenysége az adott hangszintre adott elektromos kimeneti szintre utal. Egy érzékenyebb membrán erősebb elektromos jelet ad egy adott hangszint mellett.
- Frekvenciaválasz: A mikrofon frekvenciaválasza arra utal, hogy képes pontosan rögzíteni egy frekvenciatartományt. Egy jól megtervezett membrán képes lesz a frekvencia széles tartományának rögzítésére anélkül, hogy jelentős torzítást vagy egyéb műterméket okozna.
- Poláris minta: A mikrofon poláris mintája az érzékenységének irányultságára utal. A jól megtervezett membrán képes lesz hatékonyan rögzíteni a hangot a kívánt irányból, miközben minimálisra csökkenti a más irányokból érkező hangok érzékenységét.
A lényeg
A mikrofon membránja minden mikrofon kritikus eleme, kialakítása és teljesítményjellemzői nagymértékben befolyásolhatják az előállított audiojel minőségét. A különböző típusú mikrofonok értékelésekor fontos, hogy kiemelt figyelmet fordítsunk a membrán kialakítására és teljesítményére, mivel ez az egyik legfontosabb alkatrész a teljes mikrofonegységben.
A mikrofonok membrán teljesítménytényezőinek elsajátítása
- A nagyobb membránok általában megnövelt frekvencia-átvitellel és jobb alacsony frekvenciájú érzékenységgel rendelkeznek, így ideálisak zene és ének felvételére.
- A kisebb membránok jobban reagálnak a magas frekvenciájú hangokra, és gyakran használják akusztikus hangszerek rögzítésére, valamint felső mikrofonként dobkészletekben.
Anyagvilág: A membrán anyagának hatása a hangminőségre
- A membrán készítéséhez használt anyag jelentősen befolyásolhatja a mikrofon hangminőségét.
- Az alumínium membránokat általában dinamikus mikrofonokban használják, és meleg, természetes hangzást adnak.
- A szalagmikrofonok általában vékony alumíniumfóliát vagy más vezetőképes anyagokat használnak, hogy olyan membránt hozzanak létre, amely jól reagál a magas frekvenciájú hangokra.
- A kondenzátor mikrofonok gyakran vékony polimer filmet vagy elektret anyagot használnak a hanghullámokra nagyon érzékeny membrán létrehozására.
Elektromos álmok: Az elektromos töltés szerepe a membrán teljesítményében
- A kondenzátor mikrofonok működéséhez elektromos töltésre van szükség, amelyet a mikrofon csatlakozóján keresztül egyenfeszültség táplál.
- A membrán elektromos töltése lehetővé teszi, hogy a bejövő hanghullámokra reagálva rezegjen, így elektromos jelet hoz létre, amely erősíthető és rögzíthető.
- Az elektret kondenzátor mikrofonok állandó elektromos töltést tartalmaznak a membránba, ami kényelmesebbé és könnyebbé teszi a használatát.
Mindent összerakva: Hogyan befolyásolják a membrán teljesítménytényezői a mikrofon kiválasztását
- A membrán teljesítménytényezőinek megértése kulcsfontosságú az igényeinek leginkább megfelelő mikrofon kiválasztásához.
- A nagyobb membránok ideálisak zene és ének felvételéhez, míg a kisebb membránok jobbak akusztikus hangszerekhez és dobkészletekhez.
- A membrán készítéséhez használt anyag jelentősen befolyásolhatja a mikrofon hangminőségét, általában az alumínium, a szalag és a polimer.
- A membrán formája közvetlenül befolyásolhatja a mikrofon hangminőségét és teljesítményét: a sík felületek természetesebb hangzást, az ívelt felületek pedig színesebb hangzást eredményeznek.
- A membrán elektromos töltése nélkülözhetetlen a kondenzátormikrofonok számára, az elektret kondenzátormikrofonok pedig népszerűek kényelmük és egyszerű használatuk miatt.
Az akusztikai elv: nyomás kontra nyomásgradiens
Ami a mikrofonokat illeti, a hanghullámok érzékelésére két fő akusztikai elv létezik: a nyomás és a nyomásgradiens. Amit erről a két módszerről tudnia kell:
- Nyomásmikrofonok: Ezek a mikrofonok érzékelik a hanghullámokat a légnyomás változásainak mérésével, amelyek akkor lépnek fel, amikor hanghullámok érik a mikrofon membránját. Ezt a fajta mikrofont körkörös mikrofonnak is nevezik, mivel minden irányból egyformán veszi fel a hanghullámokat.
- Nyomásgradiens mikrofonok: Ezek a mikrofonok a mikrofonmembrán elülső és hátsó része közötti légnyomás-különbség mérésével érzékelik a hanghullámokat. Ezt a fajta mikrofont irányított mikrofonnak is nevezik, mivel bizonyos irányokból érkező hangokra érzékenyebb, mint mások.
Hogyan működnek a nyomás- és nyomásgradiens mikrofonok
A nyomás- és nyomásgradiens mikrofonok közötti különbségek megértéséhez elengedhetetlen az egyes mikrofontípusok működésének megértése:
- Nyomásmikrofonok: Amikor a hanghullámok elérik a mikrofon membránját, a membrán oda-vissza rezgését okozzák. Ez a mozgás a légnyomás változásait idézi elő, amelyeket a mikrofon jelátalakítója érzékel. Az így kapott audiojel lényegében a mikrofon membránját érő hanghullámok közvetlen reprezentációja.
- Nyomásgradiens mikrofonok: Amikor a hanghullámok elérik a mikrofon membránját, a membrán szimmetrikusan ide-oda rezeg. Mivel azonban a membrán hátulja más akusztikus környezetnek van kitéve, mint az eleje, a membrán hátulját érő hullám amplitúdója és fázisa eltér az elülsőtől. Ez eltérést okoz a membránnak a hanghullámokra való reagálásában, amelyet a mikrofon jelátalakítója érzékel. Az így létrejövő audiojel a közvetlen hanghullámok és a kísérő fázis- és amplitúdókülönbségek összetett keveréke.
A sarki minták megértése
Az egyik kritikus különbség a nyomás- és nyomásgradiens mikrofonok között a hanghullámok érzékelésének módja, ami befolyásolja a mikrofon érzékenységét és irányjellemzőit. A mikrofon poláris mintája leírja, hogyan reagál a különböző irányokból érkező hangokra. Íme a három legnépszerűbb poláris minta:
- Kardioid: Ez a minta a legérzékenyebb a mikrofon elejéről érkező hangokra, és kevésbé érzékeny az oldalról és hátulról érkező hangokra.
- Kétirányú: Ez a minta egyformán érzékeny a mikrofon elejéről és hátuljáról érkező hangokra, de kevésbé érzékeny az oldalról érkező hangokra.
- Omnidirectional: Ez a minta egyformán érzékeny a minden irányból érkező hangokra.
Felső cím és oldalsó cím mikrofon membránok
A felső című mikrofonokat úgy tervezték, hogy a membrán a mikrofon testére merőlegesen legyen elhelyezve. Ez a kialakítás megkönnyíti a mikrofon elhelyezését, és különösen hasznos podcastoláshoz és kézi felvételhez. A csúcscímű mikrofonok elsődleges előnye, hogy lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy lássa a membránt, így könnyebben elhelyezheti a mikrofont és a megfelelő irányba irányíthatja.
A felső és oldalcímes mikrofonok általános márkái és modelljei
Számos mikrofonmárka és -modell található a piacon, mindegyik saját egyedi kialakítással és jellemzőkkel rendelkezik. A legnépszerűbb márkák és modellek csúcscímű mikrofonjai közé tartozik a Rode NT1-A, AKG C414 és Shure SM7B. Az oldalcímes mikrofonok legnépszerűbb márkái és modelljei közé tartozik a Neumann U87, a Sennheiser MKH 416 és a Shure SM57.
A legjobb mikrofon az Ön igényeinek
Végső soron az Ön igényeinek leginkább megfelelő mikrofon számos tényezőtől függ, beleértve a rögzítési környezetet, a rögzítendő hang típusát és a költségvetést. Fontos, hogy kutasson, és nézze meg a véleményeket és a hangmintákat a vásárlás előtt. Néhány fontos szempont, amelyet figyelembe kell venni a mikrofon kiválasztásakor:
- A membrán érzékenysége
- A mikrofon poláris mintája
- A mikrofon test kialakítása és mérete
- Az ár és az általános ár-érték arány
A mozgó tekercses membrán: dinamikus mikrofonelem
A mozgó tekercses membrán alapelve a közelségi effektuson alapul, ahol minél közelebb van a membrán a hangforráshoz, annál nagyobb a mikrofon érzékenysége. A membrán általában műanyagból vagy alumíniumból készül, és egy kapszulában van elhelyezve, amely a mikrofon testéhez van rögzítve. Amikor hanghullámok érik a membránt, az rezeg, aminek következtében a csatlakoztatott tekercs elmozdul a mágneses térben, elektromos áramot hozva létre, amelyet a mikrofonkábeleken keresztül továbbítanak.
Melyek az előnyei és hátrányai?
Előnyök:
- A mozgó tekercses membránok általában kevésbé érzékenyek, mint a kondenzátor membránok, így kevésbé hajlamosak a nem kívánt háttérzaj felvételére.
- Rendkívül tartósak és torzítás nélkül ellenállnak a magas hangnyomásszinteknek.
- Általában olcsóbbak, mint a kondenzátoros mikrofonok, így nagyszerű választás azok számára, akiknek nincs költségvetésük.
Hátrányok:
- A mozgó tekercses membránok nem olyan érzékenyek, mint a kondenzátor membránok, vagyis előfordulhat, hogy nem vesznek fel annyi részletet a hangban.
- Erősebb jelre van szükségük a működésükhöz, ami problémát jelenthet, ha olyan hangerőt vesz fel, aminek természetesen alacsony a hangereje.
- A szalagos membránokhoz képest nem biztos, hogy olyan természetes hangzásúak.
Hogyan hasonlítható össze más membránokkal?
- A szalagmembránokhoz képest a mozgó tekercses membránok általában tartósabbak, és torzítás nélkül képesek kezelni a magasabb hangnyomásszinteket.
- A kondenzátormembránokhoz képest a mozgó tekercses membránok kevésbé érzékenyek, és erősebb jelet igényelnek a működésükhöz, de kevésbé hajlamosak a nem kívánt háttérzaj felvételére is.
Milyen márkák használnak mozgó tekercses membránokat?
- A Shure SM57 és SM58 a két legelterjedtebb mikrofon, amelyek mozgó tekercses membránt alkalmaznak.
- Az Electro-Voice RE20 egy másik népszerű dinamikus mikrofon, amely mozgó tekercses membránt használ.
Összességében a mozgó tekercses membrán jó választás?
Ha olyan mikrofonra van szüksége, amely strapabíró, torzítás nélkül képes kezelni a magas hangnyomásszinteket, és kevésbé hajlamos a nem kívánt háttérzaj felvételére, akkor a mozgó tekercses membrán jó választás lehet. Ha azonban olyan mikrofonra van szüksége, amely érzékenyebb és több részletet képes felvenni a hangban, akkor a kondenzátor membrán jobb választás lehet. Minden attól függ, hogy mire van szüksége a mikrofonra, és mennyi a költségvetése.
A szalagmembrán: finom elem, amely kiváló hangzást hoz létre
A szalagos membrános mikrofon használatának néhány előnye:
- Kiváló hangminőség: A szalagmembrán természetes, színtelen hangot képes felvenni, így népszerű választás hangszerek és ének felvételéhez a stúdióban.
- Széles frekvenciatartomány: A szalagmikrofonok általában szélesebb frekvenciatartománnyal rendelkeznek, mint a többi mikrofontípus, ami lehetővé teszi a hangok szélesebb tartományának rögzítését.
- Kisebb méret: A szalagmikrofonok jellemzően kisebbek, mint a hagyományos kondenzátoros és dinamikus mikrofonok, így remek választás szűk helyeken történő felvételhez.
- Vintage hangzás: A szalagmikrofonok meleg, vintage hangzásról híresek, amely sok ember számára vonzó.
- Elszigetelt hang: A szalagmikrofonokat úgy tervezték, hogy az oldalról, nem pedig elölről és hátulról vegyék fel a hangot, ami elszigeteltebb hangrögzítést tesz lehetővé.
- Passzív kialakítás: Mivel a szalagmikrofonok passzívak, működésükhöz nincs szükség fantomtápra vagy más külső áramforrásra.
Melyek a szalagos membránmikrofonok fő típusai?
A szalagos membránmikrofonoknak két fő típusa van:
- Passzív szalagmikrofonok: Ezek a mikrofonok nem igényelnek külső áramot a működésükhöz, és jellemzően finomabbak és érzékenyebbek, mint az aktív szalagmikrofonok.
- Aktív szalagmikrofonok: Ezek a mikrofonok beépített előerősítő áramkörrel rendelkeznek, amely felerősíti a szalagról érkező jelet, ami erősebb kimeneti szintet eredményez. Az aktív szalagmikrofonok működéséhez általában fantomtápra van szükség.
A kondenzátor (kondenzátor) membrán a mikrofonokban
A kondenzátor membránja rendkívül érzékeny, és a legkisebb hangokat is képes felvenni. Ez az érzékenység annak köszönhető, hogy a membrán jellemzően nagyon vékony anyagból készül, így könnyebben rezeg. Ezenkívül a kondenzátormikrofonhoz áramforrásra van szükség, amelyet általában fantomtápforráson keresztül táplálnak, ami lehetővé teszi, hogy erősebb elektromos jelet hozzon létre.
Miért tekintik kondenzátornak?
A kondenzátor membránt kondenzátornak tekintik, mert a kapacitás elvét használja fel elektromos jel létrehozására. A kapacitás egy rendszer elektromos töltés tárolására való képessége, a kondenzátor membránja esetén pedig a két fémlemez közötti távolság változása kapacitásváltozást hoz létre, ami aztán elektromos jellé alakul.
Mit jelent a DC és AC a kondenzátor membránnal kapcsolatban?
A DC az egyenáramot jelenti, amely egyfajta elektromos áram, amely egy irányban áramlik. Az AC a váltakozó áram rövidítése, amely egyfajta elektromos áram, amely időszakosan változtatja az irányt. A kondenzátor membrán esetén a rendszer feszültségét adó áramforrás a mikrofon kialakításától függően DC vagy AC lehet.
Mi a kondenzátor membrán szerepe a rögzítésben?
A kondenzátor membrán kritikus szerepet játszik a rögzítésben azáltal, hogy a hanghullámokat elektromos jellé alakítja, amely tárolható és manipulálható. Érzékenysége és széles frekvenciatartomány rögzítésére való képessége miatt népszerű választás lehet ének és akusztikus hangszerek rögzítésére, valamint környezeti hangok rögzítésére egy helyiségben vagy környezetben. Konzisztens és természetes hangkarakterének köszönhetően kiváló választás az előadás valódi lényegének megragadásához.
Következtetés
Tehát ez a membrán és hogyan működik a mikrofonban. Ez egy finom anyagdarab, amely az akusztikus energiát elektromos energiává alakítja. Ez a mikrofon legfontosabb része, ezért tudnod kell, mi az, most, hogy tudod, hogyan működik. Tehát ne féljen kérdéseket feltenni, ha nem vagy biztos benne, és mindig ne feledje, hogy folyamatosan mozgassa! Köszönöm, hogy elolvastad, és remélem tanultál valami újat!
Joost Nusselder vagyok, a Neaera alapítója és tartalommarketing-szakember, apa, és szenvedélyem középpontjában szeretek új berendezéseket kipróbálni gitárral, és csapatommal együtt 2020 óta készítek mélyreható blogcikkeket. hogy segítse a hűséges olvasókat felvételi és gitártippekkel.
