音響の分野では、ダイアフラムは トランスデューサー 機械的な動きと音を忠実に相互変換することを目的としています。 これは通常、さまざまな材料の薄い膜またはシートで構成されています。 音波の変化する空気圧はダイヤフラムに振動を与え、ダイヤフラムは別の形のエネルギー（またはその逆）として取り込むことができます。
マイクロフォン振動板を理解する: マイクロフォン技術の核心
A マイクロフォン 振動板は、音響エネルギー (音波) を電気エネルギーに変換するマイクロフォンの主要コンポーネントです (音声信号）。 これは薄くてデリケートな素材で、通常は円形で、マイラーまたはその他の特殊な素材でできています。 ダイヤフラムは、音波による空気の乱れに共鳴して動き、この動きは処理装置に供給できる電流に変換されます。
ダイヤフラム設計の重要性
マイクロフォンのダイヤフラムの設計は、生成されるオーディオ信号の特性に大きな影響を与える可能性があるため、最も重要です。 以下は、マイクロホンのダイヤフラムを設計する際に考慮すべきいくつかの重要な要素です。
- サイズ: ダイアフラムのサイズは、マイクの種類とキャプチャする必要のある周波数の範囲に応じて、小さいもの (直径 XNUMX インチ未満) から非常に大きいものまでさまざまです。
- 素材: ダイアフラムの素材は、マイクロフォンのニーズによって異なります。 一般的な素材には、マイラー、金属、リボンなどがあります。
- タイプ：ダイナミック、コンデンサー（コンデンサー）、リボンなど、さまざまなタイプのダイアフラムがあります。 それぞれのタイプには独自の特徴と用途があります。
- 形状: 振動板の形状は、音波によって引き起こされる空気の乱れに共鳴して振動する方法に影響を与える可能性があります。
- 質量: 横隔膜の質量は、音波に共鳴して動く能力において重要な要素です。 ほとんどのタイプのマイクロホンでは、通常、質量の小さい可動ダイヤフラムが好まれます。
ダイヤフラム タイプ間の技術的な違い
以下は、最も一般的なタイプのマイク ダイアフラム間の技術的な違いの一部です。
- ダイナミック: ダイナミック マイクは、可動コイルに取り付けられたダイヤフラムを使用します。 振動板に音波が当たるとコイルが動き、電流が発生します。
- コンデンサー (コンデンサー): コンデンサー マイクは、金属板の前に配置されたダイアフラムを使用します。 ダイヤフラムとプレートはコンデンサーを形成し、音波がダイヤフラムに当たると、ダイヤフラムとプレートの間の距離が変化し、電流が発生します。
- リボン: リボン マイクは、金属の薄い帯 (リボン) でできたダイヤフラムを使用します。 リボンに音波が当たると交感神経的に振動し、電流が発生します。
マイクロホンの性能における振動板の役割
振動板は、音響エネルギーを電気エネルギーに変換するマイクロフォンの主要な要素です。 音波を電流に効果的に変換する能力は、マイクロフォンの全体的な性能にとって重要です。 以下は、マイクロホンのダイヤフラムの性能を評価する際に考慮すべきいくつかの重要な要素です。
- 感度: マイクの感度は、特定のサウンド レベルに応じて生成される電気出力のレベルを指します。 より感度の高いダイヤフラムは、特定のサウンド レベルに対してより強い電気信号を生成します。
- 周波数応答: マイクロフォンの周波数応答は、周波数範囲を正確に捉える能力を指します。 うまく設計されたダイアフラムは、重大な歪みやその他のアーティファクトを導入することなく、幅広い周波数をキャプチャできます。
- 極性パターン: マイクロホンの極性パターンは、その感度の方向性を指します。 適切に設計された振動板は、他の方向からの音に対する感度を最小限に抑えながら、目的の方向からの音を効果的に捉えることができます。
ボトムライン
マイクのダイヤフラムは、あらゆるマイクの重要なコンポーネントであり、その設計と性能特性は、生成されるオーディオ信号の品質に大きな影響を与える可能性があります。 さまざまな種類のマイクロホンを評価する場合、ダイアフラムはマイクロホン ユニット全体で最も重要なコンポーネントの XNUMX つであるため、ダイアフラムの設計と性能に細心の注意を払うことが重要です。
マイクロホンのダイアフラム性能要因をマスターする
- ダイアフラムが大きいほど、周波数応答が拡張され、低周波感度が向上する傾向があるため、音楽やボーカルの録音に最適です。
- ダイヤフラムが小さいほど高周波音に対する反応が良く、一般的にアコースティック楽器の録音やドラムキットのオーバーヘッドマイクとして使用されます。
Material World: ダイヤフラム素材が音質に与える影響
- ダイアフラムの素材は、マイクロホンの音質に大きく影響します。
- アルミダイアフラムは、ダイナミックマイクロホンで一般的に使用されており、温かみのある自然なサウンドを生成します。
- リボン マイクは通常、薄いアルミ ホイルまたはその他の導電性材料を使用して、高周波数の音によく反応するダイヤフラムを作成します。
- コンデンサー マイクロホンは、多くの場合、薄いポリマー フィルムまたはエレクトレット材料を使用して、音波に非常に敏感なダイヤフラムを作成します。
エレクトリック ドリーム: 振動板の性能における電荷の役割
- コンデンサー マイクを動作させるには電荷が必要です。電荷は、マイクのコネクタを介して DC 電圧によって供給されます。
- ダイヤフラムの電荷により、入ってくる音波に反応して振動し、増幅して記録できる電気信号を生成します。
- エレクトレット コンデンサー マイクは、ダイヤフラムに永久電荷が組み込まれているため、より便利で使いやすくなっています。
すべてをまとめる: ダイアフラムの性能要因がマイクの選択に与える影響
- ダイアフラムの性能要因を理解することは、ニーズに最適なマイクロホンを選択するための鍵です。
- 大きなダイヤフラムは音楽やボーカルの録音に最適ですが、小さなダイヤフラムはアコースティック楽器やドラムキットに適しています。
- ダイアフラムを作るために使用される素材は、マイクロフォンの音質に大きな影響を与える可能性があり、アルミニウム、リボン、ポリマーが一般的な選択肢です。
- ダイヤフラムの形状は、マイクの音質と性能に直接影響を与える可能性があり、平らな面はより自然な音を生み出し、曲面はよりカラフルな音を生み出します。
- ダイアフラムの電荷はコンデンサー マイクロホンにとって不可欠であり、エレクトレット コンデンサー マイクロホンはその便利さと使いやすさから人気のある選択肢です。
音響原理: 圧力対圧力勾配
マイクロフォンに関して言えば、音波の検出に使用される音響原理には、圧力と圧力勾配の XNUMX 種類があります。 これら XNUMX つの方法について知っておくべきことは次のとおりです。
- 圧力マイクロホン: これらのマイクロホンは、音波がマイクロホンのダイヤフラムに当たるときに発生する空気圧の変化を測定することによって、音波を検出します。 このタイプのマイクは、全方向からの音波を均等に拾うため、無指向性マイクとも呼ばれます。
- 圧力勾配型マイクロホン: これらのマイクロホンは、マイクロホン ダイアフラムの前後の気圧差を測定することによって音波を検出します。 このタイプのマイクロホンは、特定の方向からの音に対して他の方向よりも感度が高いため、指向性マイクロホンとも呼ばれます。
圧力および圧力勾配マイクロホンの仕組み
圧力と圧力勾配型マイクロホンの違いを理解するには、各タイプのマイクロホンがどのように機能するかを理解することが不可欠です。
- 圧力マイクロホン: 音波がマイクロホンのダイヤフラムに到達すると、ダイヤフラムが前後に振動します。 この動きは、マイクのトランスデューサによって検出される気圧の変化を生み出します。 結果として得られるオーディオ信号は、基本的に、マイクロフォンのダイヤフラムに当たる音波を直接表現したものです。
- 圧力勾配マイクロホン: 音波がマイクロホンのダイヤフラムに到達すると、ダイヤフラムが対称的に前後に振動します。 ただし、振動板の後部は前部とは異なる音響環境にさらされているため、振動板の後部に到達する波の振幅と位相は前部とは異なります。 これにより、ダイアフラムが音波に反応する方法に差異が生じ、マイクロフォンのトランスデューサによって検出されます。 結果として得られるオーディオ信号は、直接音波とそれに伴う位相と振幅の違いが複雑に混ざり合ったものです。
極性パターンを理解する
圧力マイクロホンと圧力勾配マイクロホンの決定的な違いの XNUMX つは、マイクロホンの感度と指向特性に影響を与える音波の検出方法です。 マイクの極性パターンは、さまざまな方向から来る音にマイクがどのように反応するかを表します。 以下に、最も一般的な XNUMX つの極性パターンを示します。
- カーディオイド: このパターンは、マイクの前面からの音に最も敏感で、側面と背面からの音にはあまり敏感ではありません。
- 双方向: このパターンは、マイクの前面と背面からの音に対して同等に感度がありますが、側面からの音にはあまり敏感ではありません。
- 無指向性: このパターンは、すべての方向から来る音に等しく敏感です。
トップアドレスマイクとサイドアドレスマイクのダイヤフラム
トップアドレス マイクロホンは、ダイアフラムがマイク本体に対して垂直に配置されるように設計されています。 この設計により、マイクの配置が容易になり、ポッドキャスティングやハンドヘルド録音に特に役立ちます。 トップアドレス マイクの主な利点は、ユーザーが振動板を見ることができるため、マイクを配置して正しい方向に向けることが容易になることです。
トップアドレスマイクとサイドアドレスマイクの一般的なブランドとモデル
市場には膨大な数のマイクのブランドとモデルがあり、それぞれに独自のデザインと特徴があります。 トップアドレス マイクロフォンの最も人気のあるブランドとモデルには、Rode NT1-A、AKG C414、Shure SM7B などがあります。 サイドアドレス マイクロホンの最も人気のあるブランドとモデルには、Neumann U87、Sennheiser MKH 416、Shure SM57 などがあります。
ニーズに最適なマイクロホン
最終的に、ニーズに最適なマイクは、録音環境、録音するオーディオの種類、予算など、さまざまな要因によって異なります。 購入する前に、調査を行い、レビューやサウンド サンプルを確認することが重要です。 マイクを選ぶ際に考慮すべきいくつかの重要なポイントは次のとおりです。
- 横隔膜の感度
- マイクの極性パターン
- マイクのボディデザインとサイズ
- 価格と全体的なコストパフォーマンス
可動コイル振動板: ダイナミックなマイクロホン要素
可動コイル振動板の背後にある原理は、近接効果に基づいており、振動板が音源に近づくほど、マイクロフォンの感度が高くなります。 ダイヤフラムは通常、プラスチックまたはアルミニウムでできており、マイクロフォン本体に取り付けられたカプセル内に配置されています。 音波がダイアフラムに当たると、振動板が振動し、取り付けられたコイルが磁場内で動き、マイクロフォン ケーブルを介して送られる電流が発生します。
長所と短所は何ですか？
Advantages:
- 可動コイル ダイアフラムは一般にコンデンサー ダイアフラムよりも感度が低く、不要なバックグラウンド ノイズを拾いにくくなっています。
- それらは非常に耐久性があり、歪みのない高音圧レベルに耐えることができます。
- 通常、コンデンサー マイクよりも安価であるため、予算を抑えたい方に最適です。
短所：
- 可動コイル ダイアフラムは、コンデンサー ダイアフラムほど感度が高くないため、音の細部をあまり拾わない場合があります。
- 動作させるにはより強い信号が必要です。これは、自然に音量が小さいものを録音している場合に問題になる可能性があります。
- リボン振動板と比べると、自然な音にならないかもしれません。
他のダイヤフラムと比べてどうですか？
- リボン振動板と比較して、ムービングコイル振動板は一般的に耐久性が高く、より高い音圧レベルを歪みなく処理できます。
- コンデンサー ダイアフラムと比較すると、ムービング コイル ダイアフラムは感度が低く、機能するためにはより強い信号が必要ですが、不要なバックグラウンド ノイズを拾いにくい傾向もあります。
ムービングコイルダイヤフラムを使用しているブランドは?
- Shure SM57 と SM58 は、ムービング コイル ダイアフラムを採用する最も一般的なマイクロホンです。
- Electro-Voice RE20 は、可動コイル ダイアフラムを利用するもう XNUMX つの人気のあるダイナミック マイクロフォンです。
全体として、ムービングコイルダイヤフラムは良い選択ですか?
耐久性があり、高い音圧レベルを歪みなく処理でき、不要なバックグラウンド ノイズを拾いにくいマイクロフォンが必要な場合は、可動コイル ダイアフラムが適しています。 ただし、より感度が高く、音の詳細を拾うことができるマイクが必要な場合は、コンデンサー ダイアフラムの方が適している場合があります。 それはすべて、マイクが必要な目的と予算によって異なります。
リボンダイヤフラム：優れた音を生み出す繊細な要素
リボン ダイアフラム マイクロフォンを使用する利点には、次のようなものがあります。
- 優れた音質: リボン ダイアフラムは自然で色付けされていない音を拾うことができるため、スタジオでの楽器やボーカルの録音によく使用されます。
- 広い周波数範囲: 通常、リボン マイクは他の種類のマイクよりも広い周波数範囲を持ち、より広い範囲の音を捉えることができます。
- 小さいサイズ: リボン マイクは通常、従来のコンデンサー マイクやダイナミック マイクよりも小さいため、狭いスペースでの録音に最適です。
- ビンテージ サウンド: リボン マイクは、温かみのあるビンテージ サウンドを生み出すことで定評があり、多くの人が魅力的だと感じています。
- 分離されたサウンド: リボン マイクは、前面と背面ではなく側面からの音を拾うように設計されているため、より分離されたサウンドをキャプチャできます。
- パッシブ設計: リボン マイクはパッシブであるため、機能するためにファンタム電源やその他の外部電源は必要ありません。
リボンダイヤフラムマイクロホンの主な種類は?
リボン ダイアフラム マイクロフォンには、主に XNUMX つのタイプがあります。
- パッシブ リボン マイク: これらのマイクは、機能するために外部電源を必要とせず、通常、アクティブ リボン マイクよりも繊細で感度が高くなります。
- アクティブ リボン マイク: これらのマイクには、リボンからの信号を増幅するプリアンプ回路が組み込まれているため、出力レベルが高くなります。 通常、アクティブ リボン マイクを動作させるにはファンタム電源が必要です。
マイクロホンのコンデンサー (コンデンサー) ダイアフラム
コンデンサーダイアフラムは非常に感度が高く、小さな音でも拾うことができます。 この感度は、ダイヤフラムが通常非常に薄い素材でできているため、振動しやすいためです。 さらに、コンデンサー マイクには電源が必要であり、通常はファントム電源を介して供給されるため、より強力な電気信号を生成できます。
なぜコンデンサと見なされるのですか？
コンデンサーダイアフラムは、静電容量の原理を利用して電気信号を生成するため、コンデンサーと見なされます。 静電容量はシステムが電荷を蓄える能力であり、コンデンサー ダイアフラムの場合、XNUMX つの金属板間の距離の変化によって静電容量が変化し、それが電気信号に変換されます。
コンデンサー ダイアフラムに関連する DC と AC の意味は何ですか?
DCは直流の略で、一方向に流れる電流の一種です。 AC は交流電流の略で、定期的に向きを変える電流の一種です。 コンデンサー ダイアフラムの場合、システムに電圧を供給する電源は、マイクロホンの設計に応じて、DC または AC のいずれかになります。
レコーディングにおけるコンデンサーダイアフラムの役割とは？
コンデンサーダイアフラムは、音波を保存および操作可能な電気信号に変換することにより、録音において重要な役割を果たします。 その感度と広い範囲の周波数をキャプチャする能力により、ボーカルやアコースティック楽器の録音だけでなく、部屋や環境で周囲の音をキャプチャするための一般的な選択肢となっています。 その一貫した自然なサウンド キャラクターは、パフォーマンスの真のエッセンスを捉えるのにも最適です。
まとめ
それがダイアフラムとは何か、そしてマイクロフォンでどのように機能するかです。 音響エネルギーを電気エネルギーに変換するデリケートな素材です。 マイクの最も重要な部分なので、仕組みがわかったので、それが何であるかを知る必要があります。 ですから、わからないことがあれば遠慮なく質問してください。常に動き続けることを忘れないでください。 お読みいただきありがとうございます。何か新しいことを学べたことを願っています。
私はNeaeraの創設者でありコンテンツマーケティング担当者であるJoostNusselderであり、私の情熱の中心にあるギターを使って新しい機器を試すのが大好きです。私のチームと一緒に、2020年から詳細なブログ記事を作成しています。録音とギターのヒントで忠実な読者を助けるために。
