Na področju akustike je diafragma a pretvornik namenjen zvestemu medsebojnemu pretvarjanju mehanskega gibanja in zvoka. Običajno je izdelan iz tanke membrane ali pločevine iz različnih materialov. Različen zračni tlak zvočnih valov povzroča vibracije na diafragmo, ki se nato lahko zajamejo kot druga oblika energije (ali obratno).
Razumevanje mikrofonskih membran: Srce mikrofonske tehnologije
A mikrofon diafragma je glavni sestavni del mikrofona, ki pretvarja akustično energijo (zvočne valove) v električno energijo (zvočni signal). Je tanek, občutljiv kos materiala, običajno okrogle oblike, izdelan iz mylarja ali drugih specializiranih materialov. Diafragma se premika skladno z zračnimi motnjami, ki jih povzročajo zvočni valovi, in to gibanje se nato pretvori v električni tok, ki se lahko napaja v procesno opremo.
Pomen oblikovanja diafragme
Zasnova membrane mikrofona je izrednega pomena, saj lahko močno vpliva na lastnosti zvočnega signala, ki se proizvaja. Sledi nekaj ključnih dejavnikov, ki jih je treba upoštevati pri načrtovanju membrane mikrofona:
- Velikost: Velikost membrane se lahko giblje od majhne (manj kot en palec v premeru) do veliko večje, odvisno od vrste mikrofona in obsega frekvenc, ki jih mora zajeti.
- Material: Material, uporabljen za izdelavo membrane, se lahko razlikuje glede na potrebe mikrofona. Nekateri običajni materiali vključujejo mylar, kovino in trak.
- Vrsta: Obstajajo različne vrste diafragm, vključno z dinamično, kondenzatorsko (kondenzatorsko) in tračno. Vsaka vrsta ima svoje edinstvene značilnosti in uporabo.
- Oblika: Oblika diafragme lahko vpliva na to, kako vibrira sočutno z motnjami zraka, ki jih povzročajo zvočni valovi.
- Masa: Masa diafragme je ključna sestavina njene sposobnosti, da se sočutno premika z zvočnimi valovi. Za večino vrst mikrofonov je na splošno prednostna premična membrana z majhno maso.
Tehnične razlike med vrstami diafragm
Sledi nekaj tehničnih razlik med najpogostejšimi vrstami mikrofonskih membran:
- Dinamični: dinamični mikrofon uporablja membrano, ki je pritrjena na premično tuljavo. Ko zvočni valovi zadenejo diafragmo, povzroči premikanje tuljave, ki ustvari električni tok.
- Kondenzator (kondenzator): Kondenzatorski mikrofon uporablja membrano, ki je nameščena pred kovinsko ploščo. Membrana in plošča tvorita kondenzator in ko zvočni valovi zadenejo diafragmo, to povzroči spremembo razdalje med membrano in ploščo, kar ustvari električni tok.
- Trak: tračni mikrofon uporablja membrano, ki je narejena iz tankega kovinskega traku (trak). Ko zvočni valovi zadenejo trak, ta sočutno zavibrira, kar ustvari električni tok.
Vloga membrane pri delovanju mikrofona
Membrana je glavni element v mikrofonu, ki pretvarja akustično energijo v električno. Njegova sposobnost učinkovitega pretvarjanja zvočnih valov v električni tok je ključnega pomena za splošno delovanje mikrofona. Sledi nekaj ključnih dejavnikov, ki jih je treba upoštevati pri ocenjevanju delovanja membrane mikrofona:
- Občutljivost: Občutljivost mikrofona se nanaša na raven električnega toka, ki ga proizvede kot odziv na določeno raven zvoka. Občutljivejša membrana bo proizvedla močnejši električni signal za dano raven zvoka.
- Frekvenčni odziv: Frekvenčni odziv mikrofona se nanaša na njegovo sposobnost natančnega zajemanja razpona frekvenc. Dobro oblikovana membrana bo lahko zajela širok razpon frekvenc brez vnosa znatnega popačenja ali drugih artefaktov.
- Polarni vzorec: Polarni vzorec mikrofona se nanaša na usmerjenost njegove občutljivosti. Dobro zasnovana membrana bo lahko učinkovito zajemala zvok iz želene smeri, hkrati pa zmanjšala občutljivost na zvok iz drugih smeri.
Bottom Line
Membrana mikrofona je kritična komponenta vsakega mikrofona, njena zasnova in karakteristike delovanja pa lahko močno vplivajo na kakovost proizvedenega zvočnega signala. Pri ocenjevanju različnih vrst mikrofonov je pomembno, da ste zelo pozorni na zasnovo in delovanje membrane, saj je ena najpomembnejših komponent v celotni mikrofonski enoti.
Obvladovanje faktorjev delovanja membrane za mikrofone
- Večje membrane imajo običajno bolj razširjen frekvenčni odziv in boljšo občutljivost za nizke frekvence, zaradi česar so idealne za snemanje glasbe in vokalov.
- Manjše membrane so bolj odzivne na visokofrekvenčne zvoke in se običajno uporabljajo za snemanje akustičnih instrumentov in kot nadzemni mikrofoni v kompletih bobnov.
Materialni svet: Vpliv materiala diafragme na kakovost zvoka
- Material, uporabljen za izdelavo membrane, lahko bistveno vpliva na kakovost zvoka mikrofona.
- Aluminijaste membrane se običajno uporabljajo v dinamičnih mikrofonih in proizvajajo topel, naraven zvok.
- Trakasti mikrofoni običajno uporabljajo tanko aluminijasto folijo ali druge prevodne materiale za ustvarjanje membrane, ki se dobro odziva na visokofrekvenčne zvoke.
- Kondenzatorski mikrofoni pogosto uporabljajo tanek polimerni film ali elektretni material za ustvarjanje membrane, ki je zelo občutljiva na zvočne valove.
Električne sanje: Vloga električnega naboja pri delovanju diafragme
- Kondenzatorski mikrofoni za delovanje potrebujejo električni naboj, ki se dovaja z enosmerno napetostjo prek priključka mikrofona.
- Električni naboj na diafragmi omogoča, da vibrira kot odziv na vhodne zvočne valove, kar ustvarja električni signal, ki ga je mogoče ojačati in posneti.
- Elektretni kondenzatorski mikrofoni imajo trajni električni naboj, vgrajen v membrano, zaradi česar so bolj priročni in lažji za uporabo.
Vse skupaj: Kako dejavniki zmogljivosti membrane vplivajo na vaš izbor mikrofona
- Razumevanje dejavnikov delovanja membrane je ključnega pomena za izbiro najboljšega mikrofona za vaše potrebe.
- Večje membrane so idealne za snemanje glasbe in vokala, medtem ko so manjše membrane boljše za akustične instrumente in komplete bobnov.
- Material, uporabljen za izdelavo membrane, lahko znatno vpliva na kakovost zvoka mikrofona, pri čemer so običajna izbira aluminij, trak in polimer.
- Oblika membrane lahko neposredno vpliva na kakovost in zmogljivost zvoka mikrofona, pri čemer ravne površine proizvajajo bolj naraven zvok, ukrivljene površine pa ustvarjajo bolj obarvan zvok.
- Električni naboj na membrani je bistvenega pomena za kondenzatorske mikrofone, pri čemer so elektretni kondenzatorski mikrofoni priljubljena izbira zaradi priročnosti in enostavne uporabe.
Akustično načelo: tlak v primerjavi z gradientom tlaka
Kar zadeva mikrofone, obstajata dve glavni vrsti akustičnih principov, ki se uporabljata za zaznavanje zvočnih valov: tlak in tlak-gradient. Tukaj je tisto, kar morate vedeti o teh dveh metodah:
- Tlačni mikrofoni: Ti mikrofoni zaznavajo zvočne valove z merjenjem sprememb zračnega tlaka, do katerih pride, ko zvočni valovi zadenejo membrano mikrofona. Ta vrsta mikrofona je znana tudi kot vsesmerni mikrofon, ker zajema zvočne valove iz vseh smeri enako.
- Mikrofoni z gradientom tlaka: ti mikrofoni zaznavajo zvočne valove z merjenjem razlik v zračnem tlaku med sprednjo in zadnjo stranjo membrane mikrofona. Ta vrsta mikrofona je znana tudi kot usmerjeni mikrofon, ker je bolj občutljiv na zvoke, ki prihajajo iz določenih smeri, kot druge.
Kako delujejo tlačni mikrofoni in mikrofoni z gradientom tlaka
Da bi razumeli razlike med tlačnimi mikrofoni in mikrofoni z gradientom tlaka, je bistveno razumeti, kako vsaka vrsta mikrofona deluje:
- Tlačni mikrofoni: Ko zvočni valovi dosežejo membrano mikrofona, povzročijo, da membrana vibrira naprej in nazaj. To gibanje povzroči spremembe v zračnem tlaku, ki jih zazna pretvornik mikrofona. Nastali zvočni signal je v bistvu neposredna predstavitev zvočnih valov, ki zadenejo membrano mikrofona.
- Mikrofoni z gradientom tlaka: Ko zvočni valovi dosežejo membrano mikrofona, povzročijo, da membrana vibrira naprej in nazaj na simetričen način. Ker pa je zadnji del diafragme izpostavljen drugačnemu akustičnemu okolju kot sprednji, bosta amplituda in faza valovanja, ki doseže zadnji del diafragme, drugačni od sprednjega. To povzroči razliko v načinu, kako se membrana odziva na zvočne valove, kar zazna pretvornik mikrofona. Nastali zvočni signal je kompleksna mešanica neposrednih zvočnih valov ter spremljajočih faznih in amplitudnih razlik.
Razumevanje polarnih vzorcev
Ena od kritičnih razlik med tlačnimi mikrofoni in mikrofoni z gradientom tlaka je način, kako zaznavajo zvočne valove, kar vpliva na občutljivost in smerne značilnosti mikrofona. Polarni vzorec mikrofona opisuje, kako se odziva na zvoke, ki prihajajo iz različnih smeri. Tukaj so trije najbolj priljubljeni polarni vzorci:
- Kardioid: ta vzorec je najbolj občutljiv na zvoke, ki prihajajo iz sprednjega dela mikrofona, in manj občutljiv na zvoke, ki prihajajo s strani in od zadaj.
- Dvosmerno: Ta vzorec je enako občutljiv na zvoke, ki prihajajo iz sprednjega in zadnjega dela mikrofona, manj pa je občutljiv na zvoke, ki prihajajo s strani.
- Vsesmerno: Ta vzorec je enako občutljiv na zvoke, ki prihajajo iz vseh smeri.
Membrane mikrofona z zgornjim naslovom in stranskim naslovom
Mikrofoni z najvišjim naslovom so zasnovani tako, da je membrana postavljena pravokotno na telo mikrofona. Ta zasnova olajša namestitev mikrofona in je še posebej uporabna za podcasting in snemanje iz roke. Glavna prednost mikrofonov z najvišjim naslovom je, da uporabniku omogočajo, da vidi diafragmo, kar olajša namestitev mikrofona in njegovo usmeritev v pravo smer.
Pogoste znamke in modeli mikrofonov z zgornjim in stranskim naslovom
Na trgu je ogromno blagovnih znamk in modelov mikrofonov, od katerih ima vsak svoj edinstven dizajn in značilnosti. Med najbolj priljubljenimi znamkami in modeli mikrofonov z najvišjim naslovom so Rode NT1-A, AKG C414 in Shure SM7B. Nekatere izmed najbolj priljubljenih znamk in modelov stranskih mikrofonov so Neumann U87, Sennheiser MKH 416 in Shure SM57.
Najboljši mikrofon za vaše potrebe
Konec koncev bo najboljši mikrofon za vaše potrebe odvisen od številnih dejavnikov, vključno s snemalnim okoljem, vrsto zvoka, ki ga snemate, in vašim proračunom. Pred nakupom je pomembno, da raziščete in preverite ocene in vzorce zvoka. Nekatere ključne točke, ki jih morate upoštevati pri izbiri mikrofona, vključujejo:
- Občutljivost diafragme
- Polarni vzorec mikrofona
- Oblika ohišja in velikost mikrofona
- Cenovna točka in splošna vrednost za denar
Membrana z gibljivo tuljavo: dinamični mikrofonski element
Načelo diafragme z gibljivo tuljavo temelji na učinku bližine, kjer bližje kot je membrana viru zvoka, večja je občutljivost mikrofona. Membrana je običajno izdelana iz plastike ali aluminija in je nameščena v kapsuli, ki je pritrjena na ohišje mikrofona. Ko zvočni valovi zadenejo diafragmo, ta zavibrira, zaradi česar se pritrjena tuljava premakne v magnetnem polju in ustvari električni tok, ki se pošlje skozi kable mikrofona.
Katere so prednosti in slabosti?
prednosti:
- Membrane z gibljivo tuljavo so na splošno manj občutljive kot membrane kondenzatorja, zaradi česar so manj nagnjene k zajemanju neželenega hrupa iz ozadja.
- So izredno trpežni in brez popačenja prenesejo visoke ravni zvočnega tlaka.
- Običajno so cenejši od kondenzatorskih mikrofonov, zaradi česar so odlična možnost za tiste z omejenim proračunom.
slabosti:
- Membrane z gibljivo tuljavo niso tako občutljive kot kondenzatorske membrane, kar pomeni, da morda ne zaznajo toliko podrobnosti v zvoku.
- Za delovanje potrebujejo močnejši signal, kar je lahko težava, če snemate nekaj, kar je naravno malo glasno.
- V primerjavi s trakastimi membranami morda nimajo tako naravnega zvoka.
Kakšna je v primerjavi z drugimi diafragmami?
- V primerjavi s trakastimi membranami so diafragme z gibljivo tuljavo na splošno bolj vzdržljive in prenesejo višje ravni zvočnega tlaka brez popačenja.
- V primerjavi s kondenzatorskimi membranami so diafragme z gibljivo tuljavo manj občutljive in za delovanje potrebujejo močnejši signal, vendar so tudi manj nagnjene k zaznavanju neželenega hrupa iz ozadja.
Katere znamke uporabljajo diafragme z gibljivo tuljavo?
- Shure SM57 in SM58 sta dva najpogostejša mikrofona, ki uporabljata diafragme z gibljivo tuljavo.
- Electro-Voice RE20 je še en priljubljen dinamični mikrofon, ki uporablja membrano z gibljivo tuljavo.
Na splošno, ali je diafragma z gibljivo tuljavo dobra izbira?
Če potrebujete mikrofon, ki je trpežen, lahko prenese visoke ravni zvočnega tlaka brez popačenj in je manj nagnjen k pobiranju neželenega hrupa v ozadju, potem je lahko diafragma z gibljivo tuljavo dobra izbira. Če pa potrebujete mikrofon, ki je bolj občutljiv in lahko zajame več podrobnosti v zvoku, je morda boljša možnost kondenzatorska membrana. Vse je odvisno od tega, za kaj potrebujete mikrofon in kakšen je vaš proračun.
Trakasta membrana: občutljiv element, ki ustvarja odličen zvok
Nekatere prednosti uporabe mikrofona s trakasto membrano vključujejo:
- Odlična kakovost zvoka: zaradi zmožnosti trakaste membrane, da zajame naraven, neobarvan zvok, je priljubljena izbira za snemanje instrumentov in vokalov v studiu.
- Širok frekvenčni razpon: tračni mikrofoni imajo običajno širši frekvenčni razpon kot druge vrste mikrofonov, kar jim omogoča zajemanje širšega razpona zvokov.
- Manjša velikost: Trakasti mikrofoni so običajno manjši od tradicionalnih kondenzatorskih in dinamičnih mikrofonov, zaradi česar so odlična izbira za snemanje v ozkih prostorih.
- Vintage zvok: Trakasti mikrofoni slovijo po proizvajanju toplega, starinskega zvoka, ki se mnogim zdi privlačen.
- Izoliran zvok: Trakasti mikrofoni so zasnovani tako, da zajamejo zvok s strani, ne pa spredaj in zadaj, kar omogoča bolj izoliran zajem zvoka.
- Pasivna zasnova: Ker so trakasti mikrofoni pasivni, za delovanje ne potrebujejo fantomskega napajanja ali drugih zunanjih virov napajanja.
Katere so glavne vrste mikrofonov s tračno membrano?
Obstajata dve glavni vrsti mikrofonov s trakasto membrano:
- Pasivni trakasti mikrofoni: Ti mikrofoni za delovanje ne potrebujejo zunanjega napajanja in so običajno bolj občutljivi kot aktivni trakasti mikrofoni.
- Aktivni tračni mikrofoni: ti mikrofoni imajo vgrajeno predojačevalno vezje, ki ojača signal s traku, kar povzroči višjo izhodno raven. Aktivni tračni mikrofoni za delovanje običajno potrebujejo fantomsko napajanje.
Kondenzatorska (kondenzatorska) membrana v mikrofonih
Kondenzatorska membrana je izjemno občutljiva in lahko zajame tudi najmanjše zvoke. Ta občutljivost je posledica dejstva, da je diafragma običajno izdelana iz zelo tankega materiala, ki ji omogoča lažje vibriranje. Poleg tega kondenzatorski mikrofon potrebuje vir napajanja, ki se običajno napaja prek vira fantomskega napajanja, kar omogoča ustvarjanje močnejšega električnega signala.
Zakaj se šteje za kondenzator?
Kondenzatorska membrana se šteje za kondenzator, ker uporablja principe kapacitivnosti za ustvarjanje električnega signala. Kapacitivnost je sposobnost sistema za shranjevanje električnega naboja, v primeru membrane kondenzatorja pa sprememba razdalje med dvema kovinskima ploščama povzroči spremembo kapacitivnosti, ki se nato pretvori v električni signal.
Kakšen je pomen enosmernega in izmeničnega toka v povezavi z membrano kondenzatorja?
DC pomeni enosmerni tok, ki je vrsta električnega toka, ki teče v eno smer. AC pomeni izmenični tok, ki je vrsta električnega toka, ki občasno spreminja smer. V primeru kondenzatorske membrane je vir napajanja, ki napaja sistem z napetostjo, lahko enosmerni ali izmenični tok, odvisno od zasnove mikrofona.
Kakšna je vloga kondenzatorske membrane pri snemanju?
Kondenzatorska membrana igra ključno vlogo pri snemanju s pretvorbo zvočnih valov v električni signal, ki ga je mogoče shraniti in manipulirati. Zaradi njegove občutljivosti in zmožnosti zajemanja širokega razpona frekvenc je priljubljena izbira za snemanje vokalov in akustičnih instrumentov ter za zajemanje zvokov iz okolice v prostoru ali okolju. Zaradi doslednega in naravnega zvočnega značaja je tudi odlična izbira za zajemanje pravega bistva nastopa.
zaključek
Torej, to je membrana in kako deluje v mikrofonu. To je občutljiv kos materiala, ki pretvarja zvočno energijo v električno. Je najpomembnejši del mikrofona, zato morate zdaj, ko veste, kako deluje, vedeti, kaj je. Torej, ne bojte se postavljati vprašanj, če niste prepričani, in vedno ne pozabite nadaljevati! Hvala za branje in upam, da ste izvedeli kaj novega!
Sem Joost Nusselder, ustanovitelj Neaere in tržnik vsebine, oče in rad preizkušam novo opremo s kitaro, ki je v središču moje strasti, in skupaj s svojo ekipo od leta 2020 ustvarjam poglobljene članke na blogu. pomagati zvestim bralcem z nasveti za snemanje in kitaro.
